1. المسألة: في الشكل الأول دائرة مركزها م ووترها دس ونصف القطر ق = 6 سم. المطلوب حساب مساحة المنطقة المظللة (القطعة الدائرية) بين الوتر والقوس.
2. القاعدة والصيغة المستخدمة: مساحة القطعة تساوي مساحة القطاع ناقص مساحة المثلث القائم عند مركز Kreis.
$$A_{\text{قطعة}}=A_{\text{قطاع}}-A_{\text{مثلث}}$$
حيث
$$A_{\text{قطاع}}=\frac{1}{2}r^{2}\theta$$
و
$$A_{\text{مثلث}}=\frac{1}{2}r^{2}\sin\theta$$
وبالتالي الصيغة العامة للقطعة:
$$A=\frac{1}{2}r^{2}(\theta-\sin\theta)$$
3. التعويض بالقيمة المعطاة لنصف القطر r=6 سم وإظهار التبسيط خطوة بخطوة:
$$A=\frac{1}{2}\times 6^{2}(\theta-\sin\theta)$$
$$A=\frac{1}{2}\times 36(\theta-\sin\theta)$$
$$A=\frac{1\times 36}{2}(\theta-\sin\theta)$$
$$A=\frac{\cancel{36}}{\cancel{2}}(\theta-\sin\theta)=18(\theta-\sin\theta)$$
4. ملاحظة مهمة حول النتيجة العددية: المعطيات الحالية لا تعطي مقدار الزاوية المركزية $\theta$ ولا طول الوتر ولا ارتفاع القطعة $h$، لذلك لا يمكن إعطاء قيمة عددية نهائية لمساحة المنطقة المظللة دون معلومة إضافية.
5. إذا أعطي طول الوتر $c$ أو ارتفاع القطعة $h$ فبإمكاننا إيجاد $\theta$ ثم حساب المساحة كما يلي:
من طول الوتر:
$$c=2r\sin\left(\frac{\theta}{2}\right)$$
وبالتالي
$$\theta=2\arcsin\left(\frac{c}{2r}\right)$$
من ارتفاع القطعة (الساعد):
$$h=r-r\cos\left(\frac{\theta}{2}\right)$$
وبالتالي
$$\theta=2\arccos\left(1-\frac{h}{r}\right)$$
6. الخلاصة النهائية الشكلية: لمساحة المنطقة المظللة عند $r=6$ سم نحصل على التعبير الآتي (يعتمد على $\theta$):
$$\boxed{A=18\bigl(\theta-\sin\theta\bigr)\ \text{سم}^{2}}$$
إذا أعطِيت قيمة لِـ $\theta$ أو لِـ $c$ أو لِـ $h$ أستطيع التعويض وحساب القيمة العددية مباشرةً.
قطعة دائرية 365022
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.