题目内容
阅读下面材料:对于平面图形A,如果存在一个圆,使图形A上的任意一点到圆心的距离都不大于这个圆的半径,则称图形A被这个圆所覆盖.
对于平面图形A,如果存在两个或两个以上的圆,使图形A上的任意一点到其中某个圆的圆心的距离都不大于这个圆的半径,则称图形A被这些圆所覆盖.
例如:图甲中的三角形被一个圆所覆盖,图乙中的四边形被两个圆所覆盖.
回答下列问题:
(1)边长为1cm的正方形被一个半径为r的圆所覆盖,r的最小值是
(2)边长为1cm的等边三角形被一个半径为r的圆所覆盖,r的最小值是
(3)长为2cm,宽为1cm的矩形被两个半径都为r的圆所覆盖,r的最小值是
分析:(1)边长为1的正方形被一个半径为r的圆所覆盖,则圆的最小直径等于正方形的对角线,这样可以求出半径的最小值.
(2)作出图形,连接OB,并过点O作BC的垂线,得到直角三角形,在直角三角形中用三角函数求出半径的最小值.
(3)长为2cm,宽为1cm的矩形被两个等圆覆盖,两个圆内覆盖的部分分别是两个正方形,且这两个正方形分别内接于两圆时半径最小,在直角三角形中求出最小的半径.
(2)作出图形,连接OB,并过点O作BC的垂线,得到直角三角形,在直角三角形中用三角函数求出半径的最小值.
(3)长为2cm,宽为1cm的矩形被两个等圆覆盖,两个圆内覆盖的部分分别是两个正方形,且这两个正方形分别内接于两圆时半径最小,在直角三角形中求出最小的半径.
解答:解:(1)因为正方形的边长为1,所以对角线为
,最小圆的直径为
,因此r的最小值是
.

(2)如图:正三角形ABC的边长为1,当△ABC内接于⊙O时,圆的半径最小.
连接OB,过点O作OD⊥BC于点D,则在直角△BOD中,BD=
,∠OBD=30°,
cos30°=
,得:OB=
=
=
.
因此r的最小值是
.

(3)如图:ABCD被⊙O和⊙M覆盖,两圆的公共弦为EF,
AB=1,AD=2,如上图所示时,两圆的半径最小.
连接OA,OE,则△AOE是等腰直角三角形,AE=1,所以OA=
.
因此r的最小值是
.
故答案分别是:
,
,
.
| 2 |
| 2 |
| ||
| 2 |
(2)如图:正三角形ABC的边长为1,当△ABC内接于⊙O时,圆的半径最小.
连接OB,过点O作OD⊥BC于点D,则在直角△BOD中,BD=
| 1 |
| 2 |
cos30°=
| BD |
| OB |
| BD |
| cos30° |
| ||||
|
| ||
| 3 |
因此r的最小值是
| ||
| 3 |
(3)如图:ABCD被⊙O和⊙M覆盖,两圆的公共弦为EF,
AB=1,AD=2,如上图所示时,两圆的半径最小.
连接OA,OE,则△AOE是等腰直角三角形,AE=1,所以OA=
| ||
| 2 |
因此r的最小值是
| ||
| 2 |
故答案分别是:
| ||
| 2 |
| ||
| 3 |
| ||
| 2 |
点评:本题考查的是正多边形和圆,(1)利用圆的内接正方形进行计算求出半径的最小值.(2)利用圆的内接正三角形进行计算求出半径的最小值.(3)把矩形分成两个正方形,这两个正方形分别被两等圆覆盖,当这两个正方形分别是这两个圆的内接正方形时半径最小,利用直角三角形求出最小半径.
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