① 我國古代數學中有這樣一道題,如圖,有一棵枯樹直立在地上,樹高2丈,粗3尺,有一根藤條從樹根處纏繞而上
解:∵樹可以近似看作圓 柱,藤條繞樹纏繞7周,可 得到AC=3×7(尺),樹高 是20尺, 在Rt△ABC中,由勾股定理 得, AB 2 =BC 2 AC 2 , ∵BC=20,AC=3×7=21, ∴AB 2 =20 2 21 2 =841, ∴AB=29, ∴這根藤條有29尺. 答:這根藤條有29尺.
② 一棵古樹,高二丈,粗三尺,一根藤條從樹根纏繞而上,繞七周到樹頂,問:藤條多長
先建立三維直角坐標系,以樹根平面為xy平面,中心為原點,z軸豎直向上。
列參數方程,則x=1.5cost,y=1.5sint,z=20t/(14π),1丈=10尺,t∈[0,14π]
積分算繩長。
s=∫[0,14π] √(x'^2+y'^2+z'^2) dt
=∫[0,14π] √(1.5^2+(10/7π)^2) dt
=1.5674* ∫[0,14π] dt
=68.9尺=6.89丈
哎呀呀,看見你的年齡,你才上初中吧,我的方法不好。
再教你一個簡單方法。
把樹當成一個圓柱體,側面展開就是一個矩形,因為繩子繞樹7圈,所以這個矩形的長是7*3π 尺,寬是樹高20尺(等於2丈)。
繩子就相當於矩形的對角線長度,等於√[(21π)^2+20^2]=68.9尺=6.89丈