Il cerchio A ha un centro in (6, 5) e un'area di 6 pi. Il cerchio B ha un centro in (12, 7) e un'area di 48 pi. I cerchi si sovrappongono?

Il cerchio A ha un centro in (6, 5) e un'area di 6 pi. Il cerchio B ha un centro in (12, 7) e un'area di 48 pi. I cerchi si sovrappongono?
Anonim

Risposta:

Da

# (12-6) ^ 2 + (7-5) ^ 2 = 40 quad # e

#4(6)(48) - (40 - 6 - 48)^2 = 956 > 0 #

possiamo creare un triangolo reale con i lati quadrati 48, 6 e 40, quindi questi cerchi si intersecano.

Spiegazione:

Perché il gratuito #pi#?

L'area è #A = pi r ^ 2 # così # R ^ 2 = A / pi. # Quindi il primo cerchio ha un raggio # R_1 = sqrt {6} # e il secondo # r_2 = sqrt {48} = 4 sqrt {3} #.

I centri sono #sqrt {(12-6) ^ 2 + (7-5) ^ 2} = sqrt {40} = 2 sqrt {10} # a parte.

Quindi i cerchi si sovrappongono se #sqrt {6} + 4 sqrt {3} ge 2 sqrt {10} #.

È così brutto che ti verrebbero perdonati per aver raggiunto la calcolatrice. Ma non è davvero necessario. Facciamo una deviazione e osserviamo come si fa usando Rational Trigonometry. Lì ci occupiamo solo delle lunghezze quadrate, chiamate quadrances.

Diciamo che vogliamo testare se tre quadranti # A, B, C # sono i quadranti tra tre punti collineari, vale a dire #sqrt {A} = sqrt {} B + sqrt {C} # o #sqrt {} B = sqrt {A} + sqrt {C}, # o #sqrt {C} = sqrt {A} + sqrt {B} #. Lo scriveremo come

# pm sqrt {C} = pm sqrt {A} pm sqrt {B} #

squadratura, #C = A + B pm 2 sqrt {AB} #

#C - A-B = pm 2 sqrt {AB} #

Squadrando di nuovo, # (C-A-B) ^ 2 = 4AB #

# 0 = 4AB - (C-A-B) ^ 2 #

Si scopre

#mathcal {A} = 4AB - (C-A-B) ^ 2 #

è un discriminante per triangoli. Abbiamo appena mostrato se #mathcal {A} = 0 # questo significa che abbiamo un triangolo degenerato, formato da tre punti collineari. Se #mathcal {A}> 0 # allora abbiamo un triangolo reale, ogni lato inferiore alla somma degli altri due. Se #mathcal {A} <0 # non abbiamo lati che soddisfino la disuguaglianza del triangolo, e a volte lo chiamiamo un triangolo immaginario.

Torniamo alla nostra domanda armata con il nostro nuovo triangolo discriminante #mathcal {A} #. Se i cerchi si intersecano possiamo creare un triangolo dei due centri e un'intersezione, in modo che i lati abbiano lunghezze # # R_1, # # R_2e la distanza tra i centri #(6,5)# e #(12,7)#. abbiamo

# A = r_1 ^ 2 = 6 #

#B = r_2 ^ 2 = 48 #

# C = (12-6) ^ 2 + (7-5) ^ 2 = 40 #

#mathcal {A} = 4AB - (C-A-B) ^ 2 = 4 (6) (48) - (40 - 6 - 48) ^ 2 = 956 #

#mathcal {A}> 0 # quindi abbiamo un triangolo reale, cioè cerchi sovrapposti.

Oh sì, per qualsiasi triangolo #mathcal {A} = 16 (text {area}) ^ 2. #

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