Рассмотрим задачу: на окружности с центром O отмечены точки A и B, угол ∠AOB = 120°, длина меньшей дуги AB равна 67. Нужно найти длину большей дуги AB.
Обозначим:
- длина меньшей дуги AB — \( s_{меньшая} = 67 \)
- длина большей дуги AB — \( s_{большая} \) (это наш искомый ответ)
- радиус окружности — \( R \)
Шаг 1. Связь между длиной дуги и центральным углом
Длина дуги равна произведению радиуса на радианный угол, соответствующий дуге:
\[ s = R \times \theta \]
где \( \theta \) — центральный угол в радианах.
Шаг 2. Определение радианной меры дуг и угла
Обозначим радианное значение угла \(\angle AOB = 120^\circ\):
\[ \theta_{120^\circ} = \frac{120^\circ \times \pi}{180^\circ} = \frac{2\pi}{3} \]
Поскольку дуги и углы связаны пропорционально, то:
- меньшая дуга \( s_{меньшая} \) соответствует меньшей части угла, равной \( 120^\circ \), а большая дуга — другой части этого же угла (именно 120°, так как сумма дуг по окружности равна 360°).
Шаг 3. Разделение дуг по углу
Общая дуга окружности: 360°, то есть полный круг.
Дуги A и B разделены на две части, соответствующие двум дугам:
- меньшая дуга: \( s_{меньшая} = R \times \frac{120^\circ \times \pi}{180^\circ} = R \times \frac{2\pi}{3} \)
Из условия: \( s_{меньшая} = 67 \):
\[ 67 = R \times \frac{2\pi}{3} \Rightarrow R = \frac{67 \times 3}{2\pi} = \frac{201}{2\pi} \]
Шаг 4. Находим длину большей дуги
Полный круг:
\[ s_{полный} = 2 \pi R \]
Длина меньшей дуги: \[ s_{меньшая} = R \times \frac{120^\circ \times \pi}{180^\circ} = R \times \frac{2\pi}{3} \]
Длина большей дуги — это оставшаяся часть окружности: \[ s_{большая} = s_{полный} - s_{меньшая} = 2 \pi R - R \times \frac{2\pi}{3} \]
Подставим \( R \): \[ s_{большая} = 2 \pi \times \frac{201}{2\pi} - \frac{201}{2\pi} \times \frac{2\pi}{3} \]
Упростим выражения: \[ s_{большая} = 201 - \frac{201}{2\pi} \times \frac{2\pi}{3} \]
Обратите внимание, что: \[ \frac{201}{2\pi} \times \frac{2\pi}{3} = 201 \times \frac{1}{3} = \frac{201}{3} = 67 \]
Следовательно: \[ s_{большая} = 201 - 67 = 134 \]
Ответ: длина большей дуги равна 134.