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标题: 求直径 [打印本页]

作者: yzsjw0    时间: 2006-5-25 07:26:56     标题: 求直径

弦a将圆分成两部分,两部分的面积之比是1:2。求直径。
作者: whitetiger    时间: 2006-5-25 13:29:13

以下是引用yzsjw0在2006-5-25 7:26:56的发言:
弦a将圆分成两部分,两部分的面积之比是1:2。求直径。

“弦a”是指弦长为a吗?

直径能唯一确定,但是需解一个超越方程。


作者: 乌木    时间: 2006-5-25 18:00:01

有些公式早忘了,翻翻老皇历,不知做对了吗:

求直径




附件: [求直径] T95078Qd.gif (2006-5-25 17:59:53, 14.58 KB) / 下载次数 59
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=NTA3MnxmMjMyOGQ1YXwxNzMzMzQxMzMzfDB8MA%3D%3D
作者: 乌木    时间: 2006-5-26 11:17:47

具体解就没办法了,请教,请教。
作者: whitetiger    时间: 2006-5-26 14:39:48

乌木做得复杂了!

(1/2)(R^2)sinθ+(1/3)π(R^2)=(1/2)θ(R^2)

消去R^2,得:θ-sinθ=(2/3)π

θ≈2.60532568≈147.3°

然后根据a=2Rsin(θ/2),得到:R=0.51853a。


作者: 乌木    时间: 2006-5-26 18:55:18

[em17][em17]

不过,您得帮忙帮到底,帮帮我这遗忘症患者。θ-sinθ=(2/3)π ,我忘了如何解。

sinθ= θ - (2/3)π ,左对应于正弦曲线y1=sinθ,右对应于直线y2= θ - (2/3)π,两者的交点即对应于θ的解。可这是“定性”的“图像”,定量地,θ=?怎么算?忘得干干净净了呀。再次请教。


作者: 乌木    时间: 2006-5-27 09:37:19

一面请教,一面继续找书,总算找到,说是要用迭代法解,此题可用近似求解的牛顿法求得θ的近似值。

先在图解法中估计θ 。≈2.6 ,则f(θ 。)=sinθ 。- θ 。+2π/3 ,

f ’(θ 。)=cosθ 。- 1 ,然后得到 θ 1=θ 。- 〔f(θ 。)/f ’(θ 。)〕≈2.60532960 ;

再用 θ 1代替 θ。求得 θ 2=θ 1 -〔f(θ 1)/f ’(θ 1)〕≈2.60532568 。

必要时还可继续迭代下去。


作者: Cielo    时间: 2006-5-28 21:13:22

厉害!能想到用切线法来求根的近似值。

[em17]
作者: 乌木    时间: 2006-5-28 22:55:38

噢,您这一说,我记起来了,f '(θ )是切线的斜率。这样,如何理解那式子的第2项 (- f /f ')的意义就有点眉目了。这方法是书上介绍的。也许现在用电脑编程求解的话,另有他法吧?
作者: whitetiger    时间: 2006-5-29 11:45:15

以下是引用Cielo在2006-5-28 21:13:22的发言:

厉害!能想到用切线法来求根的近似值。

[em17]

只要学过高等数学的,都应该知道这个方法的,没什么奇怪的。

我是懒得动笔了,开了个EXCEL,做了个公式,然后在单元格里调整数值,得到的近似值。


作者: 乌木    时间: 2006-5-29 16:29:59

这就叫“新潮”吧(至少对我来说是这样)?也就是说,连编程之类的工作都不必做的,这类“事务性”工作交给电脑的现成软件(如功能强大的EXCEL之类)做即可。高!我是动了笔和计算器的,要是在以前(例如上世纪七十年代吧),连计算器在国内也是稀罕物(要紧的是“大革文化命”啊),一般数表或计算尺的精度也有限的很,精度高一点的手摇计算器我单位仅少数教授可用,一般人真不大好办呢。

[此贴子已经被作者于2006-5-29 16:59:18编辑过]



作者: ggglgq    时间: 2006-6-5 20:08:42


如果把楼主的题目改成下面两道题,题目反而变得简单了!

一、直径为 a 的小圆将球分成两部分,两部分(小球冠、大球冠)的(球面部分的)面积之比是
1:2 。 求球的直径 ?

二、直径为 a 的小圆将球分成两部分,两部分(小球冠、大球冠)的体积之比是 1:2 。
求球的直径?

有兴趣大家可以试试看!两题的答案都是 无理数 ,而不是 超越数 了!


作者: whitetiger    时间: 2006-6-7 14:02:17

以下是引用ggglgq在2006-6-5 20:08:42的发言:


如果把楼主的题目改成下面两道题,题目反而变得简单了!

一、直径为 a 的小圆将球分成两部分,两部分(小球冠、大球冠)的(球面部分的)面积之比是
1:2 。 求球的直径 ?

二、直径为 a 的小圆将球分成两部分,两部分(小球冠、大球冠)的体积之比是 1:2 。
求球的直径?

有兴趣大家可以试试看!两题的答案都是 无理数 ,而不是 超越数 了!

一、球冠面积公式:S=2πRh

小球冠的面积是整个球面积的1/3,h=2R/3。

球直径D=(3√2/4)a。

二、球冠(球缺)体积公式:V=π(h^2)(R-h/3)

小球冠(球缺)的体积是整个球体积的1/3,要解三次方程:

3(h^3)-9R(h^2)+4(R^3)=0

能解,但是结果比较复杂。

另,超越数仍然是无理数的一部分。

与超越数相对应的叫“代数数”。






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