一剪刀剪出一條正弦曲線.

把一張紙卷到圓柱形的紙筒面上,卷上幾圈.用剪刀斜著將紙筒剪斷,再把卷著的紙展開,你就會看到:紙的邊緣線是一條波浪形的曲線.

    你知道嗎?這條曲線就是正弦曲線!請你來證明這一事實.

證明:如圖(1),設(shè)紙筒底面半徑為1單位長,截面(橢圓面)與底面所成的二面角為θ(定值),截口的中心為O′.

(1)

過O′作圓柱的直截面,交截口曲線于兩點.取其中一點為O,在過點O且與圓柱側(cè)面相切的平面內(nèi),以點O為坐標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系,使得Oy軸是圓柱的一條母線.

設(shè)點P是截口曲線上任意一點,點Q是點P在⊙O′所在平面內(nèi)的射影,過Q作QH⊥O′O,垂足為H,連結(jié)PH,則∠PHQ是截面與底面所成二面角的平面角,所以∠PHQ=θ.又設(shè)∠QO′O=α(變量).

在圖(2)中,設(shè)P點坐標(biāo)為(x,y),以下分別計算P點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo).

(2)

x=OQ′==α,y=Q′P=QP=QH·tanθ,

而在Rt△QHQ′中,QH=sinα,所以y=tanθ·sinα.

令A(yù)=tanθ(定值),則有y=Asinα.

這就證明了截口曲線是一條正弦曲線.

練習(xí)冊系列答案
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把一張紙卷到圓柱形的紙筒面上,卷上幾圈.用剪刀斜著將紙筒剪斷,再把卷著的紙展開,你就會看到:紙的邊緣線是一條波浪形的曲線.

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第一步:分發(fā)左、中、右三堆牌,每堆牌不少于兩張,且各堆牌的張數(shù)相同;

第二步:從左邊一堆拿出兩張,放入中間一堆;

第三步:從右邊一堆拿出一張,放入中間一堆;

第四步:左邊有一堆有幾張牌,就從中間一堆拿出幾張牌放入左邊一堆.

這時,小明準(zhǔn)確地說出了中間一堆牌現(xiàn)有的張數(shù).你認(rèn)為中間一堆牌的張數(shù)是____________.

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A.y=3sin 

B.y=3sin

C.y=3sin 

D.y=3sin

 

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