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大家都在關(guān)注:19年7月國際學(xué)校開放日全國優(yōu)質(zhì)國際高中國際初中國際小學(xué)推薦
多年來,科學(xué)家與考古學(xué)家對于在西歐許多地區(qū)發(fā)現(xiàn)的由石塊圍成的圓圈非
常感興趣。其中英國的巨石柱群(Stonehenge)是最典型的例子,其石塊位置與
太陽位置之間的關(guān)聯(lián)使得有人將巨石柱群描繪成一部天文電腦。不過,在這里我
們主要是要探討被稱為“圓圈”的基本形狀。巨石柱群非常近似于圓形,兩者之
間并無多大差異,但是工程學(xué)家陶姆(Thom)教授在調(diào)查過數(shù)百個石柱遺跡后發(fā)
現(xiàn),許多石柱圍成的圓圈事實(shí)上并不圓,而是以直角三角形為基礎(chǔ)精心構(gòu)造出的
曲線。
陶姆所發(fā)現(xiàn)的一種形狀類似于圖1 所示的蛋形。要畫這個形狀,可先畫出邊
長為3 、4 、5 的直角三角形ABC ,以及其在AB邊的鏡像,三角形ABC ′。然后
以A 為圓心,畫出半徑為AB(4 單位長)的半圓,以及半圓的直徑XX′。以C ′
為圓心,C ′X (7 單位長)為半徑,畫出弧XY;并以C 為圓心,以相同的半徑
畫出弧X ′Y ′。再以B 為圓心,BY(2 單位長)為半徑畫出弧YY′,而完成此
蛋形。在英國西羅申(West Lothian)的肯帕普山(Cairnpapple Hill),以及
印威內(nèi)斯(Inverness )的克拉瓦(Clava )等地都可以找到排成這種形狀的巨
石柱遺跡。可以從任何直角三角形開始畫,同時用這種方法也可以畫出較圓或較
尖的蛋形。請?jiān)囍嫯嬁础?/p>
在英國的德文(Devon )和康瓦爾(Cornwall)則發(fā)現(xiàn)了一種不同的石塊排
列方式,雖然其邊的一部分為直線,但我們還是稱之為蛋形,參見圖2.此種形狀
同樣也是以兩個全等的直角三角形為基礎(chǔ),但這次卻是以斜邊BC互成鏡像。在畫
出三角形ABC 與A ′BC后,先以C 為圓心,CB為半徑(5 單位長)畫主要的弧XX
′;再畫平行于AB的XY及平行于A ′B 的X ′Y ′;最后以B 為圓心,BY為半徑,
畫出小弧YY′。
陶姆還發(fā)現(xiàn)了另外兩種形狀,他稱之為扁圓形。雖然此種曲線同樣是由圓形
的弧所組成,但其“扁”的部分卻相當(dāng)接近橢圓。第一種扁圓形如圖3 所示,其
中XX′以下的曲線部分是以A 為圓心的一個半圓。然后在XX′上取C 與C ′,使
AC與AC′為此半圓半徑的1/3 ,AB為此半圓與整個形狀的對稱線。再以C 為圓心,
CX為半徑(2 單位長)畫弧XY,以C ′為圓心,同樣的半徑畫弧X ′Y ′。最后
以B 為圓心,BY為半徑畫出弧YY′。在英國達(dá)特茅(Dartmoor)郊外的麥立維爾
(Merrivale )和坎姆里亞(Cumbria )的“朗美格與其女”(Long Meg and her
daughter)可以找到排成此種形狀的石塊。
第二種扁圓形如圖4 所示。首先以A 為圓心,由X 經(jīng)過B 到X ′畫出2/3 個
圓。AB為此大扇形的對稱線,C 與C ′則是半徑AX與AX′的中點(diǎn)。然后以C 為圓
心,CX(1 單位長)為半徑畫弧XY;再以C ′為圓心,同樣的半徑畫弧X ′Y ′。
最后以B 為圓心,BY為半徑畫弧YY′,即完成此圖形。在英國凱斯維克(Keswick)
的里格堡(Castle Rigg )可以找到這種形狀,此外在坎姆里亞與蘇格蘭也
可以找到。
所有的這些形狀都具有一個有趣的性質(zhì),那就是即使它們是以不同的圓心與
不同的半徑建構(gòu)而成的,但其中不同的弧相接的地方都有公共的切線,所以曲線
的方向并不會突然地改變。
如果你有機(jī)會去這些地方,可以試著做精確的測量,看看它們是否是我們討
論過的形狀。請?zhí)接懸幌轮荛L與面積的變化。
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