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三角形 立體構(gòu)成 三角形的立體圖形叫什么名字( 二 )



三角形 立體構(gòu)成 三角形的立體圖形叫什么名字



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為了保持曲線的曲率一定 , 又注意到在畫弧時(shí)半徑都是對(duì)角線長(zhǎng),所以五邊形的五條對(duì)角線(這里只需要求頂點(diǎn)距離最遠(yuǎn)的一組對(duì)角線,但五邊形的五條對(duì)角線均在該組)必須相等,而邊長(zhǎng)則沒有要求 。
于是,只要滿足對(duì)角線相等的五邊形都可以生成唯一一個(gè)勒洛五邊形 。

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勒洛多邊形和圓有很多相似之處 , 如:
1、圖形內(nèi)任意兩點(diǎn)間距離均不超過定寬寬度h;
2、在定寬h的平行線內(nèi)滾動(dòng),任意時(shí)刻與任意一條直線有且只有一個(gè)交點(diǎn);
3、周長(zhǎng)均為πh 。
當(dāng)然也有很多區(qū)別 。

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所以,當(dāng)定寬相同時(shí),所有定寬曲線中勒洛三角形的面積最?。?圓的面積最大 。

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另外,還有一個(gè)本質(zhì)的不同,這個(gè)不同點(diǎn),直接導(dǎo)致了“目前市面上的輪子都是圓形”這個(gè)現(xiàn)象 。這個(gè)不同點(diǎn)就是——重心!
圓在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),重心保持不變,或者說軸始終在圓心的位置 。但勒洛多邊形則不是 。
拿勒洛三角形來舉例 。

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勒洛三角形的重心即三角形的重心,距頂點(diǎn)和對(duì)弧中點(diǎn)的距離不等,所以隨著滾動(dòng),隨時(shí)在變化 。

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所以,勒洛多邊形,只能在無軸的輪子上使用!例如古人運(yùn)重物時(shí) , 會(huì)把大小相同的輪子擺成一排 , 上面鋪上長(zhǎng)木板進(jìn)行運(yùn)輸 。這種情況下,可以使用勒洛多邊形 。
但是如果要在輪子上裝軸,勒洛多邊形就不能勝任了 。比如自行車、汽車、旱冰鞋 。如果用了勒洛多邊形,就會(huì)上下顛簸,無法使用 。

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最后,勒洛多邊形還有與圓的第三點(diǎn)不同之處——曲率!
圓是處處光滑的,換句話說曲率處處相等,但勒洛多邊形在所有的頂點(diǎn)處均不光滑,都是尖的,這些點(diǎn)的曲率均不存在 。在材料力學(xué)中,勒洛多邊形的材料一旦承重 , 這些點(diǎn)的應(yīng)力要比其余光滑處大很多,所以很容易損壞 。
那數(shù)學(xué)家是怎么改善的呢?
把等邊三角形的各邊向兩個(gè)方向延長(zhǎng)相等的一段,再以三個(gè)頂點(diǎn)為圓心畫圓?。溝萌瞿誚撬緣腦不〉陌刖兜扔詒叱び胙映は叩某ざ群?,內(nèi)角的對(duì)頂角所對(duì)的圓弧等于延長(zhǎng)線的長(zhǎng) 。
由這樣的六條圓弧組成的定寬曲線就一定程度上克服了尖點(diǎn)(該圖形在圓弧的六處連接處仍存在尖點(diǎn),這些點(diǎn)曲率均不存在,但此時(shí)尖點(diǎn)左右兩處領(lǐng)域的切線夾角要小很多,因此光滑得多了) 。

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那勒洛三角形有什么實(shí)際用處呢?
雖然不能用來做輪子 , 但由于勒洛多邊形是定寬曲線,所以可以在正方形內(nèi)部貼著旋轉(zhuǎn),又由于重心不斷變化 , 所以可以覆蓋更多面積 , 這樣旋轉(zhuǎn)一周,覆蓋面積接近正方形的面積 。

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