1 z( f8 ?2 M5 [) q, K1 g, t! f9 _3 @* D4 z
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 O6 k4 D1 b5 D) F, `' q3 w% h一.分析题图:(如图1、图2): e/ [% E: B3 m% Y4 S
设边长AB=m,AF=AH=a,则FB=BG=m-a;(AF=AH与FB=BG证明省略), t f2 |5 d" Z- O% t
设小圆半径为r,大圆半径为R;R=2r;AS=a+r,
4 n" `8 d% k, }8 ~ 线段SB=ST+TB=5r+a;(ST=2R=4r;
4 }! ^$ S1 A) j, D$ ^& _ (TB=AS=AH+HS=a+r& ?. j) N$ `* v0 m X) J$ d
同时SB=BG+SG=m-a+r;- x) E+ n1 W0 U$ ]" V0 j8 j
所以5r+a=m-a+r;, @5 K4 [8 N' Z
得到a=m/2-2r……………………………………………………等式1; [+ ?( l& G0 \! Q# K* ^7 T
因为大正方形面积=4个小三角形面积+中间小正方形面积
( g \# s7 z4 E) Y2 W: X N 所以m^2=4(a+r)(5r+a)/2 + (4r)^2…………………………等式2
) w& B3 I' K7 }6 K6 d3 _6 m! K6 A# S8 r7 l9 Y* G) V
联立等式1、等式2可得 m=(√6+1)R {& D/ T' z8 f) h) l
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)7 ]/ }( S1 q/ L
二.CAD作图:4 r2 n+ P9 D# S' a
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5 X6 U8 h* V# W) D( G [, A& I
小,我采用10倍的√6+1- L5 E: ]0 m; z
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;% k7 Z5 K& f3 g2 Q4 q: 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;
. G1 I/ f! L( I& e! V5 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;, m' A7 H, i5 t( g# {( k
5.依照步骤4的方法画出其他的四个小圆;7 w# ?0 E. P$ m, k8 C
6.修剪掉图上多余的线条,标注相应的尺寸,制图完毕。
6 a+ k8 M- _6 L, Y4 r6 \
s8 L" \7 h- @9 N$ X等待更优解。。。^_^ |