1 g1 D7 g) k* h4 e* U+ K' `5 p
* M/ Y, g" C: J& L5 y# [- J2 G2 ~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:. _6 M6 U' A4 M& P" m6 Q( \7 v. g
一.分析题图:(如图1、图2)
% ^2 K" i6 z9 z 设边长AB=m,AF=AH=a,则FB=BG=m-a;(AF=AH与FB=BG证明省略)
+ p- d5 [( m* \' k5 X 设小圆半径为r,大圆半径为R;R=2r;AS=a+r,
. r( M* J! c# i8 P0 D* @ 线段SB=ST+TB=5r+a;(ST=2R=4r;
[- n2 L# G; b, P (TB=AS=AH+HS=a+r; w9 E9 T8 n1 R, A7 e
同时SB=BG+SG=m-a+r;
/ G$ b0 U, H. z0 ?( {' u 所以5r+a=m-a+r;
) K# t0 u( |% Z+ N; U0 _$ V; Y 得到a=m/2-2r……………………………………………………等式1
, Q0 W9 e# e! Y6 x) U9 l 因为大正方形面积=4个小三角形面积+中间小正方形面积. S7 ~9 n, N7 W
所以m^2=4(a+r)(5r+a)/2 + (4r)^2…………………………等式2 M4 ?) p; N/ l3 s4 w4 ]
+ V% [1 R: u) X7 L3 a
联立等式1、等式2可得 m=(√6+1)R7 D- L* s1 \5 W6 K, ?- J! y
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)
# D) `0 ^) z" _二.CAD作图:
, u; L; S$ ]4 G x8 v 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
4 u! w, Z4 O7 u8 \: }6 \ 小,我采用10倍的√6+1 y/ K6 _8 |6 c9 ?" V( k9 \8 w" ~
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;
7 r, A3 Q1 i& M5 W8 z; b 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;8 `/ y! R: k0 x! h3 e
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;4 H8 ~* O1 i: X, s
5.依照步骤4的方法画出其他的四个小圆;
' {! B, }/ v. N7 P: N6 n 6.修剪掉图上多余的线条,标注相应的尺寸,制图完毕。 + X0 z; I1 B9 \; | Z$ x
. f$ r3 ]0 S, P- g5 D等待更优解。。。^_^ |