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, | Q: N8 d$ j% D3 y& @+ R3 i, t* r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:/ D4 r8 ^. ?3 ?/ |
一.分析题图:(如图1、图2)
' _* w$ J) t( w) H" r, b& | 设边长AB=m,AF=AH=a,则FB=BG=m-a;(AF=AH与FB=BG证明省略)
* o7 Q. M6 ]9 i, W9 r, L 设小圆半径为r,大圆半径为R;R=2r;AS=a+r,
' B! |0 N1 K: D2 s) w% P 线段SB=ST+TB=5r+a;(ST=2R=4r;. |' \6 @/ g5 T
(TB=AS=AH+HS=a+r* V/ ~+ @' I4 M% ^( S! \- m
同时SB=BG+SG=m-a+r;, e) d# P4 q3 T; p3 r
所以5r+a=m-a+r;
5 O' Y/ k4 J' O4 u! ], X 得到a=m/2-2r……………………………………………………等式14 `0 y4 G4 z. q+ U3 S4 u$ e- U4 }) E
因为大正方形面积=4个小三角形面积+中间小正方形面积' W5 s& ]) v" o" u2 S! e
所以m^2=4(a+r)(5r+a)/2 + (4r)^2…………………………等式2/ @* z( L! m8 j A+ C6 @
: B4 I" B2 l! J7 Y 联立等式1、等式2可得 m=(√6+1)R! |; ~3 M/ g8 V: m8 }! t" p
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)
, o( d7 e. Y4 k5 h6 B二.CAD作图:0 k4 ~# F. e% N' e# d
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7 ?! E1 R: p# t4 A
小,我采用10倍的√6+1
a& z* p+ R& I* B [. | 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;
) J8 U4 B+ g$ G1 j$ O 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;
. M, Q6 x( ]9 \0 [2 S3 {' R' a 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; ]- q0 Z; e9 K9 g! d3 q
5.依照步骤4的方法画出其他的四个小圆;
/ S0 C, T8 \4 n% B. d9 f 6.修剪掉图上多余的线条,标注相应的尺寸,制图完毕。 # }5 }+ P7 a, U4 k- I
2 u# U: d( E; v' f0 V等待更优解。。。^_^ |