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奥数思维能力拓展系列之相交圆中的曲线 标签:工程问题

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从一些相交的圆中,可以找到许多有趣的曲线与图案。第一个例子中有两组圆,圆心分别是A与B(图1)。作图时可先取AB为12cm,且圆的半径每次增加1cm.相同圆心的圆所成的集合,如同一颗石子投入水中所激起的涟漪,称为同心圆。当两组间隔距离都相同的同心圆如图1所示相交时,其交点形成椭圆形的集合。在图中已画出了4个椭圆形。图形上以圆圈标出的数字是如何形成椭圆形的线索。例如对于标示20的椭圆上的每一点P,AP+BP=20.

这很容易检验。例如以A为圆心的第八个圆上的点,是在以B为圆心的第十二个圆上。

试着绘出编号应为18与26的椭圆。在你画好两组同心圆相交的图案之后,最好能先用复印机复印几张,然后再绘出椭圆。图2是将交错的区域以类似国际象棋棋盘的方式涂上黑色,从中也可以看出椭圆的形状。

你能在这个图形中看到另一曲线族吗?

第二个例子如图3所示。其中所有圆的边界形成的曲线通称为“心脏线”。

画出心脏线的方法是,先画一圆作为基底,并在其上标出一点A.在这个圆的圆周上取不同的点作为圆心,调整半径,使画出的圆都通过A点。

尽可能多地画圆,使边界能够更为明显。如果A点不在基底圆的圆周上,结果会如何?

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