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[速算与巧算] 数学学习乐园讨论与解答(11—20)

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论坛元老

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发表于 2016-8-15 10:28:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
11.折叠地图
          在纸的两面都加上编号,然后如下图所示折叠.
       

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        12.渡河问题
       
          卖艺人先带羊过河,再带狼过河,并把羊带回来,然后带包心菜过河,最后再回来接羊.
         
        13~17.圆形的伸展等
         
          这5题都讨论了作出椭圆的方法.第13题是要说明椭圆事实上是圆沿一个方向伸展的结果.第14题说明当从另一个角度观察圆时,看到的就是椭圆.其实我们很少“看到”正圆,可是我们会在看到椭圆时,自然而然就认识到那应该是个圆形的物体.第15题用折叠纸片的方法作出椭圆.第15与16题都是先定出两个焦点,再自动地画出椭圆.第17题举例说明椭圆可以是许多物体移动的轨迹.画椭圆还有许多其他有趣的作图方法,有兴趣的读者可以参考有关工程制图的书籍.在历史上,开普勒(Johannes Kepler,1571~1630)在观测天体运行时发现,所有的行星都在以太阳为焦点的椭圆轨道上运转.今天大家都知道人造卫星是“绕着”地球运转的,不过可能有许多人并不知道它们运行的轨道是椭圆轨道,地球位于焦点的位置.
          在第13题中,如果椭圆的长轴为a,短轴为b,则其面积为πab.因此,如果椭圆的a=2b,则其面积为2πb2,恰为半径为b的圆面积的两倍.同理,如果圆在一个方向伸展至原来的3倍,则椭圆面积就会是该圆面积的3倍.
       

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          椭圆的周长并不容易求出,也没有简单的精确公式.如果椭圆不是过于细长,则π(a+b)可合理地逼近其周长.比较好的近似公式是印度数学家拉曼努江(Srinivasa Ramanujan)在1914年提出的,即:
         

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        18.网络的形成
          这个游戏一定会在有限次的连接之后结束,因为可以认为一开始有9个“接头”(3个结点,每个结点都可接3条弧线),每一次连接要用掉2个接头,新增的结点则只能带来1个可用的接头,因此一次连接的结果,是使接头的总数减1,所以最多只能连接8次.如果某个接头与其他网络隔离,连接的次数会更少.这些网络也可以应用在不同的场合,例如三价的原子互相结合形成复杂的分子,情形就与这种网络连接的方式类似.
        19.立方体块
          A与D相同.
         
        20.火柴棒正方形
       

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