Естественные науки

Как найти хорду, зная высоту дуги и её длину?

Нашёл какие-то формулы, но присёл на синусах и арксинусах, не смог подвести всё под одну гребёнку...
Никакие бесполезные на практике радиусы и углы мне не нужны. Необходима зависимость именно этих 3х параметров.
b= 0,2L+sqrt((0,8L)^2-(8h)^2/15). Можете быть уверенными: очень высокая точность. Проверил для центрального угла п/3 (60о): R=1, h= 1-sqrt(3)/2= 0,1334, L= pi/3= 1,0472. Для b получил 1,00058 вместо 1.
Ольга Хмырова
Ольга Хмырова
61 419
Лучший ответ
Ольга Хмырова Интересно проверить крайний случай - ц. угол пи (180о). h= R= 1,L= пи= 3,1416. Надеюсь, b будет достаточно близко диаметру 2.
Светлана Макеева Проверил действительно ваша формула работает, а как вы её нашли? А можно сделать формулы зависимой, чтобы в любое из 3 окошко забивать выражение, я просто пока не пойму как это сделать в иксель. То есть у меня 2 значение, а третье занято формулой...
Вот тут посмотри: http://tvlad.ru/geometriya/geometriya-kruga.html

Можно и через "Подбор параметра" в Excel. Там уравнение не решается "напрямую"!
Светлана Макеева Да, вот на этом сайте я нашёл формулы, но вытащить высоту дуги и длину хорды из угла не смог.
Такой сайт есть, но формулы там не показаны http://art-stal.com.ua/index.php?page=calculate2.html
Хорда это прямая соединяющая две точки прямой, высота это точка от низа до вершины, а длина считается от 2 точек боковых сторон
Вашу задачу тяжело решить в общем виде.
Пусть дана окружность с центром O. AB - хорда. M - середина хорды, K - середина меньшей дуги AB, т. е. KH - высота дуги (сегмента). Пусть дуга AB = L, высота KH = h, AB=x. x можно найти двумя способами, но с участием радиуса.
1) Из прямоугольного треугольника AMO. AM^2=AO^2 - MO^2,
(x/2)^2=R^2 - (R-h)^2
(x/2)^2= h*(2R-h) (*)
2) Из прямоугольного треугольника AMO
x/2 = AO * sin (AOM) = R * sin(AOM)
Чтобы найти AOM составим пропорцию
угол AOM соответствует дуге длиной AK = L/2
угол круговой (360 градусов или 2п радиан) соответствует длине всей окружности, т. е. 2пR
AOM/2п = L/(2*2пR)
Значит AOM = L/2R (радиан)
В предварительном:) итоге:
x/2 = R* sin(L/2R) (**)

3) Получаем систему из двух уравнений (*) и (**) из которых нужно исключить R. Удобнее сначала убрать x. Возведем обе части ** в квадрат и приравняем с *. Разделим все на R^2

(sin(L/2R))^2 = 2h/R - (h/R)^2 (***) Уравнение относительно R. Есть два пути.

A) Если у Вас есть конкретные числовые значения L и h, то можно задать (***) уравнение программе (самому написать программу или найти в интернете), чтобы определить конкретное R, а потом подставить его в уравнение * , чтобы посчитать x.

Б) Разложите (sin(L/2R))^2 в ряд Тейлора. Чем больше членов ряда, и чем меньше соотношение L/2R, тем выше будет точность. Полученное уравнение решите, относительно R. Другого способа найти зависимость в общем виде, я не знаю. В любом случае это долго и достойно отдельного вопроса. Путь A проще, если только Вы не выводите общую формулу. Но даже в пути Б:) будет погрешность.
Сергей Ельцов
Сергей Ельцов
1 537
Светлана Макеева Тоже неплохо, вроде формулы как у меня получились почти.
Интернет или умные друзья в помощь.)

Похожие вопросы