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[趣味数学] 两只山羊

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两只山羊

在一大片草地中间,有一间正方形的小房子,边长6米。房子外边南面墙的正中间有一根木桩,木桩上用绳子拴着山羊甲,绳长12米。

在远离小房子的空草地上,也钉了一根木桩,木桩上用绳子拴着山羊乙,绳长11米。

这两只山羊里,哪一只享受的草地面积更大些?

先看山羊甲,它的情况比较复杂。

如图1,山羊甲的活动范围,可以分割成5个简单部分:半径为12米的半圆,在小房子南面;半径为9米的四分之一圆,在小房子东面和西面各有一块;半径为3米的四分之一圆,在小房子北面左右各有一块。

用A表示山羊甲活动区域的草地面积,π表示圆周率,那么

A=π×122÷2+2×π×92÷4+2×π×32÷4

=117×π(平方米)。

又用B表示山羊乙活动区域的草地面积,那么

B=π×112=121×π(平方米)。

由202321,得到

AB,

所以山羊乙吃草范围的面积较大。

虽然山羊乙的绳子短些,但是它的周围没有障碍物,计算下来,它的地盘略占优势。

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