小学教育网 发表于 2016-8-15 10:50:28

曲线的包络

  在数学上,“包络”(envelope)是指一系列的直线(或曲线)包围出一个形状的情形。如图1中的直线组成一个圈,然而实际上我们并没有“画”这个圆,这时就把这个圆称作是包络线。
  要想画出类似的包络线,首先要画出一个大圆(例如直径10cm),并把圆周分成36等分,用量角器每10°作一点即可。
  把第n点与第n+10点连线,就可画出如图1的圆形包络线。如果n+10大于36,则须减去36。例如当n=29时,n+10=39,减去36之后得到3,所以第29点是与第3点连线。
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  如果以n与n+5,n与n+15,n与n+25等方式连线,会得到怎样的包络线?
  以其他方式连线会得到更多有趣的包络线。
  连接1与2、2与4、3与6、4与8、5与10、…n与2n(图2),所形成的包络线称作“心脏线”(cardioid)。
  连接1与3、2与6、3与9、4与12、5与15、…n与3n(图3),所形成的包络线称为“肾脏线”(naphroid)。
  试试以其他规则所能产生的效果。
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分析与解答
  为了节省时间,最好是先用复印机或其他方式复制几张标记有36个点的圆。这个有趣的题目说明了数字形式与几何图形之间的关系。对于那些喜好编织艺术的人,这个题目应该能带给他们一些新的灵感。
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