Давайте решим задачу шаг за шагом. У нас есть окружность, описанная около квадрата, и нам известна площадь круга, находящегося внутри этой окружности. Нам нужно найти радиус вписанной в этот квадрат окружности.
Площадь круга: Нам дано, что площадь круга равна \(2\pi\). Площадь круга вычисляется по формуле:
\[ S = \pi r^2 \]
где \(r\) - радиус круга. Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти радиус \(r\):
\[ \pi r^2 = 2\pi \]
Теперь разделим обе стороны уравнения на \(\pi\):
\[ r^2 = 2 \]
Затем извлечём квадратный корень:
\[ r = \sqrt{2} \]
Связь между радиусами: Теперь нам нужно понять, как радиус вписанной окружности квадрата связан с радиусом описанной окружности.
Для квадрата, если обозначить длину стороны квадрата как \(a\), то радиус описанной окружности \(R\) (то есть той, что окружает квадрат) равен:
\[ R = \frac{a\sqrt{2}}{2} \]
а радиус вписанной окружности \(r_{\text{впис}} = \frac{a}{2}\).
Нахождение стороны квадрата: Чтобы найти сторону квадрата, нам нужно выразить её через \(R\) и \(r_{\text{впис}}\).
У нас есть \(R = \sqrt{2}\) (это радиус круг, который нам известен). Поскольку в этом случае \(R = \frac{a\sqrt{2}}{2}\), подставляем:
\[ \sqrt{2} = \frac{a\sqrt{2}}{2} \]
Теперь решим это уравнение для \(a\):
Умножим обе стороны на 2:
\[ 2\sqrt{2} = a\sqrt{2} \]
Теперь раздельно делим обе стороны на \(\sqrt{2}\):
\[ a = 2 \]
Нахождение радиуса вписанной окружности: Теперь, зная, что \(a = 2\), мы можем найти радиус вписанной окружности (т.е. \(r_{\text{впис}} = \frac{a}{2}\)):
\[ r_{\text{впис}} = \frac{2}{2} = 1 \]
Таким образом, радиус вписанной в квадрат окружности равен 1.