【趣味数学题】海什木的月牙形
郑涛(Tao Steven Zheng)著
【问题】
哈桑·伊本·海什木(Hasan Ibn al-Haytham,约公元965年 – 约公元1050年), 阿拉伯学者、数学家、物理学家、天文学家、哲学家和医学家。“海什木月牙形” 来自海什木所研究的“化圆为方”问题。设 表示两个月牙形(lune)的面积(蓝色和绿色阴影区域),
表示月直角三角形的面积(红色阴影区域)。证明两个月牙形的面积等于直角三角形的面积。


【题解】

设 表示两个月牙形(lune)的面积(蓝色和绿色阴影区域),
表示月直角三角形的面积(红色阴影区域)。设
表示在直角三角形和月牙形之间的无阴影区域。
直角三角形 的面积是
无阴影区域的面积(在直角三角形和月牙形之间)等于直径为 的半圆的面积减去直角三角形
的面积。
两个月牙形的面积等于两个半圆(直径 和直径
)的面积之和减去无阴影区域的面积。
由于勾股定理
所以