数学建模14:井盖、滚木与等宽图形,圆与勒洛三角形
本讲导读
有很多非常深刻的数学方法,都是根植于问题的解决策略中。日常生活中常见的井盖、造金字塔时所用的滚木搬运法,不仅蕴含着“等宽图形”这种概念,而且其典型的研究方法就是近代几何中非常重要的活动标架法——陈先生曾经用此方法给出了高斯-博纳公式的内蕴证明,本文将从更初等的角度,以平面上等宽图形这一生活中常用图形为载体,在高中知识范围内去解释活动标架法的奇妙作用。
本讲适合在讲授或学习完高中数学的解析几何、平面向量、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.生活中的等宽图形;
2.勒洛三角形的构造及其性质;
3.等宽图形的边界曲线方程及其性质;
4.等宽图形的面积、布拉希克-勒贝格定理一半结论的初等证明;
5. 等宽图形的叠加原理。
参考文献及引申读物:
[1]Evans M. Harrell, A direct proof of a theorem of Blaschke and Lebesgue,arXiv:math/0009137 [math.MG], Thu, 14 Sep 2000.
在线阅读及下载地址:
http://people.math.gatech.edu/~harrell/Pubs/reul.pdf.
[2]Lucie Paciotti, Curves Of Constant Width And Their Shadows, May 14, 2010. 下载地址:
https://www.whitman.edu/Documents/Academics/Mathematics/SeniorProject_LuciaPaciotti.pdf.
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