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' \+ X. V8 x2 i! b# g+ D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:
R" l0 |% d5 x6 H4 N% B( x" G一.分析题图:(如图1、图2)0 F8 [& }+ {: S8 R" H7 ?2 M
设边长AB=m,AF=AH=a,则FB=BG=m-a;(AF=AH与FB=BG证明省略)+ t& B2 X% r( q9 J! r; m( Y4 W3 v
设小圆半径为r,大圆半径为R;R=2r;AS=a+r,
6 U$ z* C; c0 L' t( S5 }- n4 a 线段SB=ST+TB=5r+a;(ST=2R=4r;. z3 ~0 K$ L- X' s4 V" R
(TB=AS=AH+HS=a+r
! A# @& }, \7 \ 同时SB=BG+SG=m-a+r;+ D# M W. i; n* E
所以5r+a=m-a+r;
3 U: X6 y( U1 V9 h2 ^: Z 得到a=m/2-2r……………………………………………………等式1
5 H8 I9 ]( e) \# U" ~, q* m 因为大正方形面积=4个小三角形面积+中间小正方形面积; C& c3 p+ R' `$ D/ C. O
所以m^2=4(a+r)(5r+a)/2 + (4r)^2…………………………等式2) P0 d) Z5 v( l' o: E
2 r1 z1 I& v6 A" }1 J5 ` 联立等式1、等式2可得 m=(√6+1)R
2 E7 W, s& w$ D: R 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)
. q, y5 r5 K0 E/ o2 n" f; g二.CAD作图:" A" E& r4 [+ u4 W+ Q# {
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
; v& X# v+ {: m7 U 小,我采用10倍的√6+1" a1 @9 T* [1 F# {
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;
/ M9 i! r" y \% n 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;7 K; u" U8 B# u/ g/ t
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;
3 o/ N: C; Q' B. p9 V4 r8 v 5.依照步骤4的方法画出其他的四个小圆;
7 G, O) b) q4 [" B. s2 q 6.修剪掉图上多余的线条,标注相应的尺寸,制图完毕。
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5 s1 R& k9 r$ H" j. R9 }6 O! E+ B' N% C等待更优解。。。^_^ |