关于圆滚动问题的探讨

关于圆在曲线上滚动的周数的争论,已有多篇论文见诸于国内中学数学杂志,但鲜见说明透彻且浅显易懂,能为学生接受的.本文给出一种浅显的解释.1圆在直线上滚动的问题图1众所周知,若半径为r的⊙O在直线l上自点A起滚动一周到点B,则AB=2πr.反之,若半径为r的⊙O在直线l上自点A滚动到点B,则当AB=2πr时,⊙O在l上正好滚动了1周,即2AπBr=1.(图1)一般地,若半径为r的⊙O在直线l上自点A滚到点B,设AB=a,则⊙O滚动的周数n=2aπr.此时圆心O平移到O′,设OO′=a′,则a′=a.所以⊙O滚动的周数n也等于2aπ′r.2圆在折线上滚动的问题(1)当半径为r的…     

对摆线参数方程推导的质疑与解答

一、问题的提出设圆的半径为a,取圆滚动所沿的直线为x轴,圆上定点M落在直线上的一个位置为原点,建立坐标系(图1)。圆滚动角后圆心在点B,并与x釉相切于点A。作MD⊥OX,MC⊥BA,垂足依次为D、C。用(x,y)表示点M的坐标,取作为参数,那么、OA的长等于的长,得     

从另一个角度看圆的滚动问题

正在学习初中数学的圆这一部分时,学生们经常会碰到这样的思考题:取两枚大小相同的硬币,将其中一枚固定在桌上,另一枚沿着固定硬币的边缘无滑动滚动一周,那么滚动的硬币自身转了几圈?学生在思考这一问题时常常这样认为:两枚大小相同的硬币相当于两个等圆,一个圆在另一个圆的圆周上滚动一周,两个等圆圆周上的点恰好完全重合,那滚动的圆当然也自转一圈了.而实际上正确答案是2圈.老师们在解释正确答     

揭开“阿波罗尼斯圆”的神秘面纱

<正>在高三数学教学中,在复习《直线与圆》这个章节时经常会遇到一些定点定值类的问题,在这些问题中有一种情形就是著名的阿波罗尼斯圆问题,下面我们就来揭开它神秘的面纱.一、阿波罗尼斯圆定义在平面上给定相异两点A,B,设P点在同一平面上且满足PA PB=λ,当λ>0且λ≠1时,P点的轨迹是个圆,这个圆我们称作阿波罗尼斯圆.这个结论称作阿波罗尼斯轨迹定理.设M,N分别为线段AB按定比λ分割的内分点和外分点,则MN为阿波罗     

滚动的圆自身旋转的规律

一、问题的提出有两个圆,其中一个圆固定不动,另一个圆与这个固定圆不滑动地相切滚动,如图1.当动圆绕着定圆滚动到某一位置时,这个动圆自转的周数是多少?应怎样计算?目前有几种不同的说法.说法一《中小学数学》(教师版)2003年第9期《也谈“滚动中的‘玄机’”》一文的结论是:“如果大圆的周长是小圆周长的n倍,则小圆不论是沿大圆的内壁还是沿大圆的外壁滚动,它转过的圈数都是(n 1)圈.”说法二《中学生数学》2004年第4期《由硬币自转几周引发的思考》一文的结论是:“若定圆的半径是滚动圆的半径r的n倍时,则滚动的圆绕固定的圆外切滚动一周,滚…     

一道中考压轴题的失分分析及解决策略

<正>1题目呈现已知点M是二次函数y=ax2(a>0)图象上的一点,点F的坐标为(0,1/4a),直角坐标系中的坐标原点O与点M,F在同一个圆上,圆心Q的纵坐标为1/8.(1)求a的值;(2)当O,Q,M三点在同一条直线上时,求点M和点Q的坐标;(3)当点M在第一象限时,过点M作MN⊥x轴,垂足为点N,求证:MF=MN+OF.     

2007年第3期问题

CABDE FPQOMN85.设正数a,b,c满足a b c=3,求证:ab 1 bc 1 ca 1 1ab b1c c1a≥6.(四川泸县二中646106熊福州提供)86.已知:AB是圆O的直径,直线MN是圆O的切线,C为切点,过A、B分别作AE⊥MN,BF⊥MN,垂足分别是E、F,AE交圆O于点D,Q是AD的中点,P是线段OA上的一点,且DE=OP.求证:PQ∥BC.(山东省淄博市沂源县徐家庄中学256116左效平提供)87.如图,M、N、P分别是△ABC的三边上的点,M是中ACBMNP点,BNNC=mn>12,求当S△AMP S△BMN=2S△MNP时APPC的值.(江苏盐城师院一附中224002曹大方提供)88.已知正实数x,y,z满足x y z=1,…     

对椭圆中一个问题的深入探究

1.问题及其解决在许多数学资料中都有这样一道关于椭圆的题目：求证：以椭圆的任一焦半径为直径的圆与大辅助圆（以长轴为直径的圆）相切.证明：如图1,设椭圆的两焦点分别为点F、F＇,中心为点O（点O亦为大辅助圆的圆心）,其长轴长为2a（a亦为大辅助圆的半径     

妙用向量解题

向量作为一种新型的解题工具,在众多数学问题中有十分广泛的应用.除了在空间立体几何的广泛应用外,笔者也发现在解析几何,不等式,代数中,也能找到它的影子.一、用向量证明三点共线例1在平行四边形ABCD中,M是AB的中点,N是BD上一点,BN=1/3BD.求证:M、N、C三点共线.证明:设AD=a,AB=b,则MN=1/2 AB+1/3 BD =1/6(2a+b).又因为MC=MB+BC=1/2(2a+b),所以MC=3 MN.所以MC∥MN,所以M、N、C三点共线.     

一道会考试题的源头及推广

2011年浙江省普通高中数学会考第41题：圆C与Y轴相切于点T（O,2）,与菇轴正半轴相交于两点M,N（点M在N的左侧）,且｜MN｜=3（1）求圆C的方程;（2）过点M任作一条直线与圆O：x^2＋y^2=4相交于两点A,B,连接AN,BN.     

用几何画板动态展示圆滚动周数的问题

在数学中考题和教科书中我们常常会遇到与圆滚动周数有关的问题,由于滚动是一种复合运动,包括滚动圆本身的自转及其沿着另一个几何图形的平移或旋转,故此类问题灵活性强,易被表面现象所迷惑,解题也易出现错误.几何画板是动态教学软件,它能动态展现几何图形各个元素的     

包络曲线--从两道数学竞赛题谈起

先看笔者提供的如下两道竞赛题：例1（2003年全国高中数学联赛试题改编）一张平整的白纸上画有一个半径为R的圆O和圆内一定点A,且OA=a（0〈a〈R）．折叠纸片,使圆周上某一点A’恰好与点A重合．这样的每一种折法都留下一条直线折痕MN．当点A’取遍圆周上的所有点时,求所有折痕直线上的点的集合．     

对两道中考试题的赏析

<正>一、依托特定的数学问题考查学生的探究能力例1(2011年河北中考)两平行线AB、CD间的距离为6,点M为AB上一定点.图1思考:如图1,圆心为O的半圆形纸片在AB,CD之间(包括AB,CD),其直径MN在AB上,MN=8,点P为半圆上一点,设∠MOP=α.当α=度时,点P到CD的距离最小,最小值为.探究一:在图1的基础上,以点M为旋转中心,在AB,     

摆线

摆线是数学中众多的迷人曲线之一．它是这样定义的：一个圆沿一直线缓慢地滚动,则圆周上一固定点所描出的轨迹称为摆线．     

摆线

摆线是数学中众多的迷人曲线之一．它是这样定义的：一个圆沿一直线缓慢地滚动，则圆周上一固定点所描出的轨迹称为摆线．     

对一个圆锥曲线问题的进一步探究

最近,我校高三数学练习卷上一个圆锥曲线问题引起了笔者的兴趣． 1问题及其解答 已知抛物线C：x^2=4y,过点A（0,4）的直线l交抛物线C于M,N两点,过点N作y轴的平行线与直线y=-4相交于点Q,若MN—NQ,求直线MN的方程．     

类比物理模型，巧解数学问题

例1圆与定直线相切,切点为M,当圆沿定直线滚动一周,求点M随圆滚动形成的摆线长． 分析假设圆做平动速度为口的匀速滚动,则点M的运动可分解为沿水平方向速度为口的平动和绕圆心的匀速圆周运动,且点M转动的线速度大小也为v,如图1所示．     

数学奥林匹克问题

本期问题 初227 如图1,在ABC中(AB＞AC),点D1在边BC上,以AD1 图1为直径作圆,交AB于点M,交AC的延长线于点N,联结MN,作AP⊥MN于点P,交BC于点D2,AE为ABC 外角的平分线.求证:     

一道题的发散思维训练

20 0 3年 1月下半期《数学教学通讯》P76 周周练中有这样一道题 :点 B、C在线段 AD上 ,M是 A B的中点 ,N是 CD的中点 ,若 MN =a,BC =b,则 AD的长是 .安徽教育出版社的初一《几何基础训练》P16也有类似的一题 ,但是它给出了图形 :和被选答案 :( A) a +b.　　　　 ( B) a +2 b.( C) 2 a - b. ( D) 2 a +b.AD =AM +MN +N D=BM +MN +CN=( BM +CN ) +MN=( a - b) +a =2 a - b显然答案选 ( C) .周周练中给出的参考答案也是 2 a- b.笔者认为这道题作为未给图形的填空题答案不唯一 .可作发散思维的训练 .点 B、C在线段 AD上 ,B…     

圆在生活中的应用

圆是初中数学的重要内容,其相关知识在生活中的应用广泛,现举数例加以说明. 一、足球射门问题 例1在足球比赛场上,甲、乙两名队员互相配合向对方球门MN进攻.当甲带球冲到A点时,乙随后冲到B点,如图1所示,此时甲是自己直接射门好,还是迅速将球回传给乙,让乙射门好呢?为什么?