数学建模19:弓形面积计算的几何方法与“弦切定比”曲线

本讲导读

抛物线是数学和物理上常见的曲线,抛物线和某条弦所围成的弓形面积可以由定积分求取,但是如果借助平面几何与等比数列,可以绕过定积分来求取此弓形面积,方法的关键在于发现一个抛物线中的几何不变量,这个几何不变量预示着抛物线是一种所谓的“弦切定比”曲线——抛物线任意弦的斜率,等于此弦端点处的切线斜率的平均数。

本讲适合在讲授或学习完高中数学的函数章节、解析几何章节、数列章节和导数章节后,作为数学建模材料,在日常教学中讲授或学习,本讲内容包括但不限于:

1. 毕达哥拉斯发现的几何不变量;

2. 利用等比数列绕过定积分来求抛物线弓形面积;
      3. 是否有其它曲线具有类似性质——弦切定比曲线的分类;
      4. 用弦切定比曲线证明不存在超过二次的平稳过程(响应函数)。

日常生活中的数学建模系列文章:
» 01: 日常生活中的等差数列和等比数列
» 02: 二次和三次函数样条、数据的插值
» 03: 指数函数与对数函数的普适价值
» 04: 三角函数与极小曲面
» 05: 概率的加法与乘法原理、加权平均的递推
» 06: 解析几何与带标签数据的模糊线性分类
» 07: 进制观点下的分类、距离与解析
» 08: 迭代预测的测不准原理与熵距
» 09: 数据直径、荣格定理及凸集
» 10: 欧式与离散几何的桥梁——皮克定理及其应用
» 11: 暗室与艺廊——平面几何与照明
» 12: 纽结与琼斯多项式
» 13: 同余与随机数生成器
» 14: 井盖、滚木与等宽图形,圆与勒洛三角形
» 15: 超轻超硬材料与星形线
» 16: 连分式、计算的自动修正和超越数
» 17: 黑暗森林法则与社会契约
» 18: 太空牵引飞船的行驶守则
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