от peyo » 02 Ное 2022, 08:31
Ок, да зарежем техническото чертане и вместо това да разгледаме задачата от съвсем математическа гледна точка. Това което търсим е центровете на окръжностите.
Да намерим центъра на една такава окръжност!
Нека голямата окръжност 1 с диаметър 60 се намира в центъра на координатната система (0,0). Тогава уравнението и е:
$x^2+y^2=30^2$
Сега да намерим уравнението на още по-голямата окръжност 2 с радиус 60 която се допира до нея от ляво.
$(x-x_2)^2+(y-y_2)^2=60^2$
Заедно първото уравнение в система ще намерим точките в които се допират, но имаме прекалено много неизвестни. Трябват ни още уравнения. В точките където се допират допирателните им са еднакви и може би може да направим някакво уравнение. Но може и по лесно, защото на чертежа има едно разстояние от 34мм от центъра на Ок1 до няй-лявата точка на Ок2. И сега нещо смешно: Понеже радиса на Ок2 е два пъти по-голям от радиуса на Ок1 и те се добират, следва центъра на Ок2 лежи на окръжността Ок1. С линия и пергел просто можем да засечем точката, но да се опитаме да намерим центъра на Ок2 с изчисления:
$x_2$ координатата на центъра на Оk2 ще е $x_2=60-34=26$.
Остава да решим уравнеието за Ок1:
$y^2+26^2=30^2$
In [104]: var("x,y,x_1,x_2,y_1,y_2")
Out[104]: (x, y, x_1, x_2, y_1, y_2)
In [105]: solve(y**2 +26**2 - 30**2)
Out[105]: [-4*sqrt(14), 4*sqrt(14)]
Според чертежа интересува ни само стойността в дясно, значи:
In [106]: float(4*sqrt(14))
Out[106]: 14.966629547095765
Или Ок2 с радиус 60 се намира в точка (от нашата коррдинатна система):
(26,15)
Предполагам по подобен начин можем да намерим и центровете на останалите окръжности.