I cerchi raffigurati a fianco (i centri hanno coordinate intere e i raggi hanno lunghezza intera) si intersecano nella figura colorata. Trova l'area di questa figura, eventualmente usando del sofware per svolgere i calcoli. Controlla la sensatezza della risposta con una stima. |
Facciamo subito una stima; l'area del poligono con le ascisse e le ordinate seguenti: x = c(6.2, 7.5, 8,8, 6); y = c(1.6, 3, 4, 5.8, 4) Faccio i calcoli con R (vedi), ma potrei farli a mano: areaPol(x,y) Ottengo 4.5. Vedo dalla figura che questo valore ha senso (l'intersezione è ampia poco più di 4 quadretti). Vediamo come fare il calcolo; l'idea può essere questa: trovare le intersezioni dei due cerchi, fare la somma dei due corrispondenti settori circolari (colorati in blu e rosso a fianco) e togliere l'area del quadrangolo che congiunge i due centri e i due punti di intersezione. |
Non è banale fare i calcoli a mano. Facciamoli subito con R.
source("http://macosa.dima.unige.it/r.R") # non serve se hai già usato o memorizzato il comando BF=3.5; HF=3 PLANE(0,12, 0,10); POINT(4,5, "brown"); POINT(9,3, "brown") circle(4,5, 4, "brown"); circle(9,3, 3, "brown") # ho tracciato cerchi e centri D = function(x,y) (x-4)^2+(y-5)^2 < 4^2 & (x-9)^2+(y-3)^2 < 3^2 Diseq2(D, 0, "brown") # ho disegnato l'intersezione; calcolo i punti di intersez. Q = circle_circle(4,5, 4, 9,3, 3); Q # 7.919459 5.798648 6.287437 1.718593 line(4,5, Q[1],Q[2], "brown"); line(4,5, Q[3],Q[4], "brown") line(9,3, Q[1],Q[2], "brown"); line(9,3, Q[3],Q[4], "brown") # ho tracciato il quadrangolo dirArrow1(4,5, Q[1],Q[2]); dirArrow1(4,5, Q[3],Q[3]) # 11.5172 304.88 dirArrow1(9,3, Q[1],Q[2]); dirArrow1(9,3, Q[3],Q[4]) # 111.1113 205.2859 ang1 = dirArrow1(4,5, Q[1],Q[2])-dirArrow1(4,5, Q[3],Q[4])+360; ang1 # 66.63721 l'angolo "rosso" ang2 = dirArrow1(9,3, Q[3],Q[4])-dirArrow1(9,3, Q[1],Q[2]); ang2 # 94.17465 l'angolo "blu" # Calcolo l'area del quadrangolo A1 = areaPol( c(4,Q[3],9,Q[1]),c(5,Q[4],3,Q[2]) ); A1 # 11.83216 # e dei due settori cricolari A2 = pi*4^2*ang1/360; A2 # 9.30431 A3 = pi*3^2*ang2/360; A3 # 7.39646 # l'area cercata (anche con più cifre): A2+A3-A1; more(A2+A3-A1) # 4.86861 4.86861040272624 # # Ecco come si potrebbe arrivare senza usare R per trovare le ampiezze dei settori: # uso la formula di Erone: Area = √((a+b+c)·(a+b-c)·(a-b+c)·(-a+b+c))/4 # area del quadrilatero = 2*area del triangolo d = sqrt(2^2+5^2); d # distanza tra i centri A = 2*sqrt((4+3+d)*(4+3-d)*(4-3+d)*(-4+3+d))/4; A # area dei due settori circolari: S1 = 4^2*acos( (4^2+d^2-3^2)/(2*4*d) ); S1 S2 = 3^2*acos( (3^2+d^2-4^2)/(2*3*d) ); S2 # l'area cercata S1+S2-A; more(S1+S2-A) # 4.86861 4.86861040272624 Gli stessi valori: OK