Прямоугольный городской парк имеет размеры . В каждом из четырёх углов разбита клумба в форме четверти круга радиусом . Оставшаяся область ограждается как беговая дорожка.
Какова длина этой беговой дорожки — то есть, чему равен периметр оставшейся области?
Определим, из чего теперь состоит граница. При удалении четверти круга из угла исчезает сам угол. Граница оставшейся области уже не состоит из четырёх прямых сторон: теперь это четыре укороченные прямые стороны и четыре дуги окружности. Значит, ответ не равен периметру прямоугольника и не равен периметру минус полные контуры клумб.
Укоротим каждую прямую сторону. Каждый угол «съедает» по с одной стороны и с другой. Таким образом, каждая сторона теряет по на каждом из двух концов, то есть
получаем прямых участков дорожки. (Оба выражения и положительны, значит, четыре клумбы не пересекаются — это полезно проверить перед дальнейшими вычислениями.)
Добавим четыре дуги. Каждая дуга — это четверть окружности радиусом , а четыре четверти дают полный круг:
Сложим периметр.
Поскольку радиус равен , то при учебном приближении длина дуг будет ровно , а общий периметр — ровно . Поэтому и является ожидаемым ответом.
Сравним результат с исходным прямоугольником. Исходный периметр равен . В каждом углу прямого края заменяется дугой длиной , то есть теряется примерно ; четыре угла — это около , и . Закругление углов действительно уменьшает длину круга, как и ожидалось.
Need to solve a different problem like this? Open the solver →