Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Дано:
- Диаметры окружности ( AC ) и ( BD ) пересекаются под углом 90 градусов.
- Длина дуги ( BC ) равна ( 4\pi ) см.
Требуется найти:
a) Радиус окружности.
b) Длины хорд с концами в точках ( A, B, C, D ).
Решение:
a) Нахождение радиуса окружности
Длина дуги ( BC ) равна ( 4\pi ) см. Дуга ( BC ) представляет собой часть окружности, и её центральный угол составляет 90 градусов (поскольку диаметры пересекаются под углом 90 градусов и дуги между диаметрами равны).
Формула для длины дуги:
[
L = r \cdot \theta
]
где ( L ) — длина дуги, ( r ) — радиус окружности, ( \theta ) — центральный угол в радианах.
Поскольку дуга составляет 90 градусов, то в радианах это:
[
\theta = \frac{\pi}{2}
]
Подставим известные значения в формулу:
[
4\pi = r \cdot \frac{\pi}{2}
]
Решим это уравнение относительно ( r ):
[
4\pi = \frac{r\pi}{2}
]
Умножим обе части уравнения на 2:
[
8\pi = r\pi
]
Разделим обе части уравнения на (\pi):
[
r = 8
]
Таким образом, радиус окружности равен 8 см.
b) Нахождение длин хорд
Хорды, которые нужно найти:
- ( AB )
- ( BC )
- ( CD )
- ( DA )
Поскольку ( AB ) и ( CD ) являются диаметрами окружности, их длины равны удвоенному радиусу:
[
AB = CD = 2r = 2 \times 8 = 16 \text{ см}
]
Теперь найдем длину хорд ( BC ) и ( DA ). Поскольку эти хорды соединяют точки на окружности и опираются на центральный угол в 90 градусов, это прямые хорды, образующие равнобедренные прямоугольные треугольники с радиусами окружности. Длина хорды рассчитывается по теореме Пифагора:
[
BC = DA = \sqrt{r^2 + r^2} = \sqrt{2r^2} = \sqrt{2}r
]
Подставим значение радиуса:
[
BC = DA = \sqrt{2} \times 8 = 8\sqrt{2} \text{ см}
]
Ответ:
a) Радиус окружности равен 8 см.
b) Длины хорд: ( AB = 16 ) см, ( BC = 8\sqrt{2} ) см, ( CD = 16 ) см, ( DA = 8\sqrt{2} ) см.