0 [( @; }1 Y) ~6 ^5 z4 j
9 `, O3 I6 \% U: {- m; E
对于此题的解,由于几何关系较为明确,我又没有找到其他方法来解决,所以,我直接计算出制图所需要的尺寸关系进行作图。下面是我的解答过程:
8 s' [! T4 ^- I, C7 T, B一.分析题图:(如图1、图2)
. @. d, w! }; ~ 设边长AB=m,AF=AH=a,则FB=BG=m-a;(AF=AH与FB=BG证明省略)
4 M- v( D2 E7 ^ V, Y8 f7 J 设小圆半径为r,大圆半径为R;R=2r;AS=a+r,% q+ b9 h$ `& c/ I: M
线段SB=ST+TB=5r+a;(ST=2R=4r;* D1 J% ?9 U' _* p
(TB=AS=AH+HS=a+r, \" O! E5 H8 Z3 f, z
同时SB=BG+SG=m-a+r;6 W2 L& l% a' A* @( n* z
所以5r+a=m-a+r;2 H0 ^# M" G, ~/ V6 L# ^8 g6 [% V
得到a=m/2-2r……………………………………………………等式1
, G; C( Y1 i" I, D- y. s 因为大正方形面积=4个小三角形面积+中间小正方形面积
) }' E% P6 Q0 P* O& u, Q6 h8 I" M 所以m^2=4(a+r)(5r+a)/2 + (4r)^2…………………………等式28 c. X! c- G0 }) C0 r( x
8 t$ B a# W0 g4 T# P- Q- S 联立等式1、等式2可得 m=(√6+1)R. t k9 P* m( i6 f
自此确定了小圆直径与正方形边长的关系,即 m=(√6+1)d(d为小圆的直径)3 `" F- h* l. @2 U4 k" Y: B1 k# C
二.CAD作图:# q7 L% G' K( P* n
1.根据图2所示的方法来确定√6+1的长度,即线段QW。(为了显示清晰和稍后数据放大后失真能较
8 P5 Y# d1 n6 o% M9 |) i 小,我采用10倍的√6+1
; w7 V( S' A% Q& D 2.以QW为边,作出正方形ABCD,以正方形的中心为圆心,10为半径作中间的圆;
8 V/ T4 K( l/ r 3.分别过A、B、C、D四点,作中间圆的切线,并将其延伸到正方形的四边;* n3 f. T/ q( b" G( x7 x, `
4.点击菜单栏上的“绘图”--“圆”--“相切、相切、相切(A)”,然后点击线段AB、BS、AS,可作出同时切三条线的小圆,此小圆的直径为中间圆直径的一半;
; {6 d. c* i( g+ |& ^3 A1 w 5.依照步骤4的方法画出其他的四个小圆;3 I. b- V6 W* C; F9 H( R1 d, X
6.修剪掉图上多余的线条,标注相应的尺寸,制图完毕。 : c1 c& |0 _% w0 A( s0 x5 w! Q2 Q
; U$ @' L- G3 x0 Y等待更优解。。。^_^ |