如圖S,試求PQRS的面積 江銘輝 五夢網
在以一邊長a的正方形ABCD的各頂點為中心,以a為半徑畫四分圓於此正方形的內部。試以a表示PQRS的面積。
圖S:
解答:
這是中學的程度就能解的難題。我們的依下列次序解答如下:
1. 解扇形BCS的面積
如圖1,首先求扇形BCS的面積,三角形BCS為正三角形,因此
∠BCS=60°故,扇形BCS的面積為
πa2×60°/360°=(1/6)πa2
圖1:扇形BCS
2. 三角形SBC的面積
如圖2,三角形SBC為邊長a的三角形,若設從S至BC的垂線的垂足為H,則
三角形SBC為一邊長a的正三角形,.若設從S至BC的垂線的垂足為H,則
因此三角形SBC的面積為:
圖2:三角形SBC
3. 弓形SPB的面積
如圖3,弓形SPB的面積是扇形BCS的面積減去三角形SBC的面積,得:
圖3:
4. 扇形ABS的面積
如圖4,三角形SBC為正三角形,因此∠SBC=60°
故∠ABS=90°-60°=30°
因此,扇形ABS的面積為:
πa2×30°/360°=(1/12)πa2
圖4:
5. 圖形ABPS的面積
如圖5,從扇形ABS的面積減去弓形SPB的面積可得:
圖5:
6. 圖形PQRS的面積
在此請回顧問題最初的圖形(S圖),PQRS的面積是正方形面積減去4個ABPS的面積,即: