两个半径分别为 5 厘米和 3 厘米的圆相交于两点,且它们的圆心距为 4 厘米。求公共弦的长度。


已知

两个圆的半径分别为 5 厘米和 3 厘米。

两圆圆心之间的距离为 4 厘米。

求解

我们需要求出公共弦的长度。

解:


                   


在上图中,$AO=5 cm, BO=3 cm$

$AB = 4 cm, AC = x, BC = 4-x$。

$OD$ 是两个圆的公共弦。

我们需要求出公共弦 $OD$ 的长度。

我们知道:

弦的垂直平分线经过圆心。

所以,$OC = CD$ 且 $\angle ACO =\angle BCO = 90°$。

在 $\triangle ACO$ 中,$AO^2 = AC^2+CO^2$

                               $5^2 =x^2+CO^2$

                               $CO^2 = 5^2-x^2$

                               $CO^2=25-x^2$.............(i)

在 $\triangle BCO$ 中,$BO^2 = BC^2+CO^2$

                                $3^2=(4-x)^2+CO^2$

                                $CO^2=3^2-(4-x)^2$

                                $CO^2 = 9-16+8x-x^2$.........(ii)

联立 (i) 和 (ii),得到:

$25-x^2= 9-16+8x-x^2$

$25 = -7+8x$

$8x = 25+7$

$8x=32$

$x = \frac{32}{8}=4$

将 $x=4$ 代入 (i),

 $CO^2=25-4^2$

 $CO^2=25-16$

$CO^2=9$

$CO=3$

我们知道,$CO=CD=3$。

$OD=OC+CD=3+3=6$

$OD=6 cm$。

因此,公共弦的长度为 6 厘米。



更新于:2022年10月10日

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