Hình vẽ bên mô tả mặt cắt của một khúc gỗ có dạng một phần tư hình vành khuyên, trong đó hình vành khuyên giới hạn bởi hai đường tròn cùng tâm và có bán kính lần lượt là \(4\,\,{\rm{dm}}\) và \(3\,\,{\rm{dm}}\). Diện tích mặt cắt đó là bao nhiêu decimét vuông (làm tròn kết quả đến hàng phần mười)?

Phần giấy của chiếc quạt có dạng hình vành khuyên.

Gọi diện tích của phần giấy là \({S_v}\), ta có:

\({S_v} = \frac{1}{2}{\rm{\pi }}\left( {{R^2} - {r^2}} \right)\) trong đó \(r = R - 1,6 = 2,2 - 1,6 = 0,6\left( {{\rm{dm}}} \right)\)

\({S_v} = \frac{1}{2}{\rm{\pi }}\left( {{{2,2}^2} - {{0,6}^2}} \right) \approx 7,03\left( {{\rm{d}}{{\rm{m}}^2}} \right)\).

Độ dài cung \[AB\]: \({l_1} = \frac{{140}}{{180}} \cdot {\rm{\pi }} \cdot 20 = \frac{{140}}{9}{\rm{\pi }}\)

Độ dài cung \(CD\): \({l_2} = \frac{{140}}{{180}} \cdot {\rm{\pi }} \cdot 10 = \frac{{70}}{9}{\rm{\pi }}\)

Gọi \[P\] là chu vi mảnh giấy, ta có:

\(\begin{array}{l}P = {l_1} + BD + {l_2} + AC\\\,\,\,\,\, = \frac{{140}}{9}{\rm{\pi }} + 10 + \frac{{70}}{9}{\rm{\pi }} + 10 = 20 + \left( {\frac{{140}}{9} + \frac{{70}}{9}} \right){\rm{\pi }}\\\,\,\,\,\, = 20 + \frac{{70}}{3}{\rm{\pi }} \approx 93\,\,\left( {{\rm{cm}}} \right)\end{array}\)

Gọi \({S_v}\) là diện tích mảnh giấy, ta có:

\({\rm{S}} = \frac{{140}}{{360}}{\rm{\pi }}\left( {{{20}^2} - {{10}^2}} \right) = \frac{{350}}{3}{\rm{\pi }} \approx 366,5\,\,\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}} \right)\)