一园林设计师要使用长度为4L的材料建造如图1所示的花圃,该花圃是由四个形状、大小完全一样的扇环面组成,每个扇环面如图2所

生于19872022-10-04 11:39:541条回答

一园林设计师要使用长度为4L的材料建造如图1所示的花圃,该花圃是由四个形状、大小完全一样的扇环面组成,每个扇环面如图2所示,它是以点O为圆心的两个同心圆弧和延长后通过O点的两条直线段围成,为使得绿化效果最佳,还须使得扇环面积最大.
(1) 求使图1花圃面积为最大时R-r的值及此时花圃面积,其中R、r分别为大圆和小圆的半径;
(2) 若L=160m,r=10m,求使图2面积为最大时的θ值.

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POET11 共回答了12个问题 | 采纳率83.3%
设若使如图1花圃面积为最大,则必定要求图2扇环面积最大.
设图2扇环的圆心角为θ,面积为S,扇环周长为L,根据题意得:
L=θπR/180+θπr/180+2(R-r)
180L=θπR+θπr+360(R-r)
180L-360(R-r)= θ(πR+πr)= θπ(R+ r)
θ=[180L-360(R-r)]/ π(R+r)
S=θπR²/360-θπr²/360
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(三)“园艺派”时期 英国学派的成功,使英国式自然风致园林的影响渗透到整个西方园林界.在这一过程中,具有现代色彩的职业造园家逐渐成为一个专门和固定的职业.同时也使得造园艺术逐渐受到商业利益的控制和驱使.生活的丰富和信息交流的日益简便.
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(1)求使图1花圃面积为最大时R-r的值及此时花圃面积,其中R、r分别为大圆和小圆的半径;
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设若使如图1花圃面积为最大,则必定要求图2扇环面积最大.
设图2扇环的圆心角为θ,面积为S,扇环周长为L,根据题意得:
L=θπR/180+θπr/180+2(R-r)
180L=θπR+θπr+360(R-r)
180L-360(R-r)= θ(πR+πr)= θπ(R+ r)
θ=[180L-360(R-r)]/ π(R+r)
S=θπR²/360-θπr²/360
=θπ(R²- r²)/360
=[180L-360(R-r)]/ π(R+r)×π(R²- r²)/360
=-(R-r)²+L(R-r)/2
=-[(R-r)²-L(R-r)/2+L²/16]+ L²/16
=-(R-r-L/4)²+ L²/16
∴ 当R-r-L/4=0时,S有最大面积L²/16
∵ 640m要做四个完全相同的扇环
∴ L最大值为640/4=160
∴ 整个花圃最大面积为L²/16×4=160²÷4=6400m²
(注:(R-r)²表示(R-r)平方的意思,怕你看不清)