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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:. r7 |; ]; A, Y* [: o
一.分析题图:(如图1、图2)" K4 i2 c& W: W0 ~
设边长AB=m,AF=AH=a,则FB=BG=m-a;(AF=AH与FB=BG证明省略)
- ^. `+ }9 f5 L4 k8 Q/ N 设小圆半径为r,大圆半径为R;R=2r;AS=a+r,
9 C# ~$ |* J/ b( d& b6 `& v$ q 线段SB=ST+TB=5r+a;(ST=2R=4r;
5 n9 j- C, v0 j1 n- ~ (TB=AS=AH+HS=a+r5 r) ?6 F* ~: ?0 ]: ^/ ~0 w
同时SB=BG+SG=m-a+r;; c% o3 r$ t" i- L$ A
所以5r+a=m-a+r;4 a% P+ k7 C5 Q# b7 p& j$ s: O; \
得到a=m/2-2r……………………………………………………等式1
+ ?* f' D+ b f. M: W: [2 Q: ^ 因为大正方形面积=4个小三角形面积+中间小正方形面积
% P) e" j4 r+ B& i; Z 所以m^2=4(a+r)(5r+a)/2 + (4r)^2…………………………等式2
3 T9 r8 Z4 u, T8 J* E
: T; ]/ r1 l/ x 联立等式1、等式2可得 m=(√6+1)R
0 Z, U' @) D7 O! T* E3 X8 U# W 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)8 @' @" @8 |* K( T
二.CAD作图:( I* h9 p4 d: p; h, e5 p
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
' d \ f, A3 ~1 w1 Q5 \/ }0 v 小,我采用10倍的√6+1# T+ @( [" N _ x3 D& P
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;
) H" Q' ^3 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;
" G' ?+ M' m" R* Z4 l0 s7 W2 K 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;
, @' q B7 b3 m 5.依照步骤4的方法画出其他的四个小圆;
- x$ M) b/ {1 C; _' I% H$ ?* V 6.修剪掉图上多余的线条,标注相应的尺寸,制图完毕。 # A2 Q3 K; j: R3 e7 i7 D0 M( a
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等待更优解。。。^_^ |