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題目列表(包括答案和解析)

水車問題.

水車是一種利用水流的動力進行灌溉的工具,圖1-6-5是一個水車的示意圖,它的直徑為3 m,其中心(即圓心)O距水面1.2 m.如果水車每4 min逆時針轉3圈,在水車輪邊緣上取一點P,我們知道在水車勻速轉動時,P點距水面的高度h(m)是一個變量,顯然,它是時間t(s)的函數.我們知道,h與t的函數關系反映了這個周期現象的規律.為了方便,不妨從P點位于水車與水面交點Q時開始記時(t=0).

首先,設法用解析式表示出這個函數關系,并用“五點法”作出這個函數在一個周期內的簡圖.

圖1-6-5

其次,我們討論如果雨季河水上漲或旱季河流水量減少時,所求得的函數解析式中的參數將發生哪些變化?若水車轉速加快或減慢,函數解析式中的參數又會受到怎樣的影響?

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水車問題.

水車是一種利用水流的動力進行灌溉的工具,下圖是一個水車的示意圖,它的直徑為3 m,其中心(即圓心)O距水面1.2 m.如果水車每4 min逆時針轉3圈,在水車輪邊緣上取一點P,我們知道在水車勻速轉動時,P點距水面的高度h(m)是一個變量,顯然,它是時間t(s)的函數.我們知道,h與t的函數關系反映了這個周期現象的規律.為了方便,不妨從P點位于水車與水面交點Q時開始記時(t=0).

  首先,設法用解析式表示出這個函數關系,并用“五點法”作出這個函數在一個周期內的簡圖.

  其次,我們討論如果雨季河水上漲或旱季河流水量減少時,所求得的函數解析式中的參數將發生哪些變化?若水車轉速加快或減慢,函數解析式中的參數又會受到怎樣的影響?

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雞兔同籠

  你以前聽說過“雞兔同籠”問題嗎?這個問題,是我國古代著名趣題之一.大約在1 500年前,《孫子算經》中就記載了這個有趣的問題.書中是這樣敘述的:“今有雞兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雞兔各幾何?”這四句話的意思是:有若干只雞兔同在一個籠子里,從上面數,有35個頭;從下面數,有94只腳.求籠中各有幾只雞和兔?

  你會解答這個問題嗎?你想知道《孫子算經》中是如何解答這個問題的嗎?

  解答思路是這樣的:假如砍去每只雞、每只兔一半的腳,則每只雞就變成了“獨角雞”,每只兔就變成了“雙腳兔”.這樣,(1)雞和兔的腳的總數就由94只變成了47只;(2)如果籠子里有一只兔子,則腳的總數就比頭的總數多1.因此,腳的總只數47與總頭數35的差,就是兔子的只數,即47-35=12(只).顯然,雞的只數就是35-12=23(只)了.

  這一思路新穎而奇特,其“砍足法”也令古今中外數學家贊嘆不已.這種思維方法叫化歸法.

  化歸法就是在解決問題時,先不對問題采取直接的分析,而是將題中的條件或問題進行變形,使之轉化,直到最終把它歸成某個已經解決的問題.

1.古代《孫子算經》就有這么好的解法——化歸法,這一思路新穎而奇特,其“砍足法”也令古今中外數學家贊嘆不已.對此,談談你的看法.

2.我國古代數學研究一直處于領先地位,現在有所落后了,對此,我們不應只感嘆古人的偉大,而更應該樹立為科學而奮斗終身的信心,同學們,你們準備好了嗎?

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已知中心在坐標原點,焦點在軸上的橢圓C;其長軸長等于4,離心率為

(Ⅰ)求橢圓C的標準方程;

(Ⅱ)若點(0,1), 問是否存在直線與橢圓交于兩點,且?若存在,求出的取值范圍,若不存在,請說明理由.

【解析】本試題主要考查了橢圓的方程的求解,直線與橢圓的位置關系的運用。

第一問中,可設橢圓的標準方程為 

則由長軸長等于4,即2a=4,所以a=2.又,所以,

又由于 

所求橢圓C的標準方程為

第二問中,

假設存在這樣的直線,設,MN的中點為

 因為|ME|=|NE|所以MNEF所以

(i)其中若時,則K=0,顯然直線符合題意;

(ii)下面僅考慮情形:

,得,

,得

代入1,2式中得到范圍。

(Ⅰ) 可設橢圓的標準方程為 

則由長軸長等于4,即2a=4,所以a=2.又,所以,

又由于 

所求橢圓C的標準方程為

 (Ⅱ) 假設存在這樣的直線,設,MN的中點為

 因為|ME|=|NE|所以MNEF所以

(i)其中若時,則K=0,顯然直線符合題意;

(ii)下面僅考慮情形:

,得,

,得……②  ……………………9分

代入①式得,解得………………………………………12分

代入②式得,得

綜上(i)(ii)可知,存在這樣的直線,其斜率k的取值范圍是

 

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壯懷激烈千古恨 初出茅廬志已衰

  繼薩凱里之后,大概又過了半個世紀.歐洲“數學之王”高斯的至友匈牙利數學家伏爾夫剛·鮑里埃,終身從事證明“第五公設”的研究,由于心血耗盡,毫無成效,便懷著沉重的心情,給那酷愛數學的兒子亞諾什·鮑耶(1802~1860)寫信,希望小鮑耶“不要再做克服平行公理的嘗試”.他忠告兒子說:“投身于這一貪得無度地吞人們的智慧、精力和心血的無底洞,白花時間在上面,一輩子也證不出這個命題來.”他滿腹心酸地寫到:“我經過了這個毫無希望的夜的黑暗,我在這里面埋沒了人生的一切亮光、一切歡樂和一切希望.”最后告誡自己心愛的兒子說:“若再癡戀這一無止無休的勞作,必然會剝奪你生活的一切時間、健康、休息和幸福!”但是,年僅21歲的小鮑耶卻是敢向“無底洞”覓求真知的探索者.他認真吸取前人失敗的教訓,初出茅廬就大顯身手.小鮑耶匠心獨運,大膽創新,決然將“第五公設”換成他自身的否定.從“三角形三個內角和小于180°”這一令人瞠目結舌的假設出發,建立起一套完整協調、天衣無縫的新幾何體系.小鮑耶滿懷激情地將自己的科學創見向父親報捷.老伏爾夫剛以之見教于至友高斯,不久,高斯復信鮑里埃,信中寫到:“如果我一開始便說我不能稱贊這樣的成果,你一定會感到驚訝.但是,我不能不這樣說,因為稱贊這些成果就等于稱贊我自己.令郎的這些工作,他走過的路,以及所獲得的成果,跟我過去30年至35年前的所思所得幾乎一模一樣.”高斯在回信結尾還開誠布公地提到:“我自己的著作,盡管寫好的只是一部分,我本來也想發表,因為我怕引某些人的喊聲,現在,有了朋友的兒子能夠這樣寫下來,免得他與我一樣湮沒,那是使我非常高興的.”這位當代數學大師恐怕做夢也沒想到,他這封推心置腹的信,竟會一舉撞毀初露鋒芒的數壇新星!

  高斯的復信給小鮑耶帶來意想不到的毀滅性打擊.躊躇滿志的鮑耶誤認為高斯動用自己擁有的崇高權威來壟斷和奪取這一新體系的發明優先權.為此,他痛心疾首,認為自己心血澆灌出來的成果和嘔心瀝血的辛勤工作,竟得不到大家的理解、支持和同情.于是郁郁寡歡,大失所望,發誓拋棄了一切數學研究.

1.對于“數學之王”高斯給鮑耶的回信,你有什么看法呢?如果你是高斯,你該怎樣回信?

2.躊躇滿志的鮑耶誤認為“高斯動用自己擁有的崇高權威來壟斷和奪取這一新體系的發明優先權”,進而“郁郁寡歡,大失所望,發誓拋棄了一切數學研究”.你又有何看法呢?假如你是鮑耶,你又該怎么做呢?

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