探秘生活中的圆数学小论文

圆是一种几何图形。当一条线段绕着它的一个端点在平面内旋转一周时，它的另一个端点的轨迹叫做圆。在数学中我们通常根据定义，通常用圆规来画圆。 圆，是一个看来简单，实际上是十分奇妙的形状。古代人最早是从太阳、阴历十五的月亮得到圆的概念的。在一万八千年前的山顶洞人曾经在兽牙、砾石和石珠上钻孔，那些孔有的就很圆。到了陶器时代，许多陶器都是圆的。圆的陶器是将泥土放在一个转盘上制成的。当人们开始纺线，又制出了圆形的石纺锤或陶纺锤。古代人还发现搬运圆的木头时滚着走比较省劲。后来他们在搬运重物的时候，就把几段圆木垫在大树、大石头下面滚着走，这样当然比扛着走省劲得多。约在6000年前，美索不达米亚人，做出了世界上第一个轮子——圆型的木盘。大约在4000多年前，人们将圆的木盘固定在木架下，这就成了最初的车子。 在占有材料相同的情况下，圆形具有最大的面积。几何学告诉我们，这时圆的面积比其他任何形状的面积都来得大，如果有相同数量的材料希望做成容积最大的东西，当然圆形是最合适的了。自来水管、煤气管等，就是对这一自然现象的仿造。

地球是圆的，地球是我们人类生存的家园，正因为有了它，才会有我们人类，才会有生物，才会有我们现在如此美好的生活。如今，地球严重被污染，还在犹豫什么？我们应该携起手来，共同拯救地球！ 金牌是圆的，它是荣誉与汗水的结晶。只有通过努力，才会得到回报。每当我们中国的运动员为祖国又获得一枚金牌时，那时多么快乐的时刻啊！ 太阳是圆的，万物生长靠太阳。小树苗在太阳的呵护下，茁壮成长；花儿在阳光的照耀下，绽放出美丽的“容颜”；我们在太阳下，享受着温暖柔和的阳光，幸福地成长。 圆是幸福快乐的象征，每当我们张口大笑时，嘴就成了圆形，它定格了我们的喜悦和幸福。 硬币也是圆的，它是我们的生活中并不可少的，买各种东西、做生意、娱乐等等都离不开它。它不但可以帮助我们维持生活，还可以帮助我们娱乐，让我们的生活不那么枯燥，变得丰富多彩！让我们过得有滋有味！ 圆无所不在，只要你仔细观察，一定会有更大的发现！ 由圆我想到了养育我们的地球妈妈，她把一切都无私地奉献给了人类，让我们在一天快乐地成长，我们应该保护它。 由圆我想到了头盔，四川省汶川县发生的级的大地震，我希望那些被压住的人有一个头盔，保护头部不受伤。 由圆我想到了奥林匹克的五环旗，第29届奥运会将在中国北京举行，那将是中国人最自豪，最骄傲的时刻。 由圆我想到了西瓜，西瓜圆圆的，切开墨绿皮，里面是鲜红鲜红的果肉，吃一口满嘴都沾满了红红的西瓜汁，让人吃了还想吃。 由圆我想到了太阳，太阳给了我们温暖和生的希望，假若没有太阳，地球上将什么也没有，假若没有太阳，就不会有人类的生存。 由圆我想到了手表，在白天里，它提醒我珍惜时间，晚上虽然在一边沉默不语，但一直坚守自己的岗位，这不正是老师默默无闻的精神吗？

曾经有数学家说：圆是最完美的形状.在日常生活中也有许多地方要用圆：汽车、火车的轮子都是圆的,我们在搬重物的时候可以把物体放在圆柱或圆管上.有其他形状可以代替圆吗?在不断的探索失败和进一步探索中,我逐渐发现了一个与圆有着许多相似作用的图形——“等宽曲线”.并在这次数学的探索之旅中体会到了探求数学之谜的艰辛,感受到了探索成功的喜悦.一、问题的提出：大街上车水马龙,车来车往,每一辆汽车的轮子都是圆的；我们在搬重物的时候,会把物体放在圆柱或圆管上.看到这些,我非常疑惑：为什么它们都是圆的而不是其他形状的呢?这个问题困扰我很久,直到这个学期我们学习“圆”这一课时,老师在课件中为我们演示了三角形轮子与正方形轮子的可笑表演后,我才明白：把车轮做成圆形,车轴安在圆心上,车轴离开地面的距离,就总是等于车轮半径那么长.这样车轮在地面上就容易滚动了.假如这个轮子是方形、三角形的,从轮缘到轮子圆心的距离各不相等,那么,这种车子走起来,一定会忽高忽低,震动的很厉害.因此车轮都是圆的,搬东西时我们也会选择圆管垫在下面.可我还是在想：真的只有是圆吗?有没有其他形状可以代替圆呢?二、思考与探索：趁着周末,我找了一辆玩具车、一块泡沫板、小刀等,开始了我的探索之旅.1、第一次探索：增加边数我注意到在课件中正方形的轮子虽然也颠簸,但比三角形的轮子平稳了很多,于是我想：如果把轮子做成正六边形,会不会更平稳呢?于是,我做了四个正六边形的轮子,试了试,果然平稳多了.我不由得兴奋起来：只要把边数做得更多,不就更平稳了吗?我开始在脑子里幻想“轮子边数越来越多,车子越来越平稳”的情形,可是想着想着,我觉得不对劲了：边数不断增多,不就慢慢变成圆了吗?这和“圆的面积”中学到的“分的份数越多,拼成的图形就越接近平行四边形”是一个道理啊,这应该就是老师说的“极限”吧.想到这儿,我有些沮丧：这个方法行不通.2、第二次探索：圆的模仿秀一计不成,再生一计.我又想：轮子之所以做成圆的,是因为中心到周围的距离都是一样的.三角形和正方形的轮子会颠簸则是因为中心到边上的距离比到顶点短,如果我们增加中心到边上的距离,使它们一样长,不就行了吗?想到这儿,我画了一个正三角形,找到它的中心（三条中线的交点）,以它为圆心,以中心到顶点的长度为半径,分别画了三段弧.我心中暗暗得意,这样一来,距离不就相等了吗?可画好后一看,我不由得傻眼了：它就是一个圆啊!我不死心,又画了一个正方形,找出中心,画了四段弧.结果,还是一个圆.看来,此路不通.3、第三次探索：换个圆心第二次的失败让我体会到：不能把原来的中心作为圆心,因为这样会让它变成圆.那么圆心定在哪儿比较合适呢?看着面前的几个图形,一个念头油然而生：用顶点作圆心如何?说干就干,我先画了一个正三角形,再将它的三个顶点分别作为圆心,以边长为半径,分别作了三段弧.于是一个怪模怪样的家伙就“诞生”了.我迫不及待地做了四个这样的轮子,试验的结果却让我的满腔希望化为泡影：这种轮子比三角形、正方形、正六边形等平稳了很多,但还是上下起伏,没有达到圆形轮子的效果.4、爸爸的怪主意：接二连三的失败让我非常沮丧,我心灰意冷地呆坐在那儿,一种山穷水尽的感觉涌上心头：也许真的只有圆才能做轮子.爸爸注意到了我沮丧的表情,走过来询问我,我强打精神向他倾述了我的疑惑与几次尝试,希望爸爸能给我出个主意.爸爸边听边饶有兴趣地看着我的“杰作”,过了许久才说：“你的想法都很好,失败了也不要紧,而且你的这个作品很有趣.”他指着我最后做出的怪模怪样的家伙说,“你拿块木板放在它上面试试,注意：要直接放在轮子上,别放在轴上.”“什么?直接放在轮子上?”我简直不相信自己的耳朵,“这真是个怪想法.”尽管心中疑惑,但我相信爸爸不会无缘无故地这么说,于是就照着做了,做好后我推着它前进了一段.怪了!小车是平的!小车居然走得很平稳!就和车轮是圆形的一样平稳!我跳起来,惊讶地看着爸爸,希望他能给我一个答案.爸爸看着我惊愕的表情,呵呵笑着说：“你小子不简单,你“创造”的这个东西叫等宽曲线,有兴趣的话可以上网去找找相关的资料.”三、答案与新的疑惑：我迫不及待地上网查找资料,在网上,我找到了等宽曲线的解释：“等宽曲线是指非圆的等宽曲线,一条相对于“支持线”之间的距离为一固定常数的封闭曲线,当形状为等宽曲线的轮子作水平滚动时,其表现为最高点的高度保持不变.”确实如此,只有当它滚动时最高点不变,才能象刚才这样让小车保持稳定.更让我意外和惊喜的是：等宽曲线也可以当轮子!下面是我在网络上看到的文章和图片：操作：按下启动按钮,观察车轮为等宽曲线形状的小车的运行状况.原理：车轮并非一定要做成圆的,形状近似于“三角形”的等宽曲线车轮,也能使车子平稳行驶.如果在等宽曲线上作两根平行线与之相切,不管瞄在什么位置,夹在这两根平行线之间的距离都相等.所以,当形状为等宽曲线的轮子作水平滚动时,其表现为最高点的高度保持不变.通过本展品的演示,能形象地揭示等宽曲线的奇妙特性及与圆的内在联系,引起观众突破常规的思维方式. 几经周折,终于找到了圆的代替图形——“等宽曲线”,这让我非常高兴,在这次数学的探索之旅中,我既体会到了探求数学之谜的艰辛,又感受到了探索成功的喜悦.这种感觉正像数学家陈省声爷爷说的：数学真好玩!欣喜之余,一个新的疑问慢慢浮现出来：这辆小车的车轴显然不能在中心位置,那它在哪儿呢?

到处都是 车轮 ...

圆周率“π”的由来 很早以前,人们看出,圆的周长和直经的比是个与圆的大小无关的常数,并称之为圆周率.1600年,英国威廉.奥托兰特首先使用π表示圆周率,因为π是希腊之"圆周"的第一个字母,而δ是"直径"的第一个字母,当δ=1时,圆周率为π.1706年英国的琼斯首先使用π.1737年欧拉在其著作中使用π.后来被数学家广泛接受,一直没用至今. π是一个非常重要的常数.一位德国数学家评论道:"历史上一个国家所算得的圆周率的准确程度,可以做为衡量这个这家当时数学发展水平的重要标志."古今中外很多数学家都孜孜不倦地寻求过π值的计算方法. 公元前200年间古希腊数学家阿基米德首先从理论上给出π值的正确求法.他用圆外切与内接多边形的周长从大、小两个方向上同时逐步逼近圆的周长,巧妙地求得π 会元前150年左右,另一位古希腊数学家托勒密用弦表法(以1 的圆心角所对弦长乘以360再除以圆的直径)给出了π的近似值. 公元200年间,我国数学家刘徽提供了求圆周率的科学方法----割圆术,体现了极限观点.刘徽与阿基米德的方法有所不同,他只取"内接"不取"外切".利用圆面积不等式推出结果,起到了事半功倍的效果.而后,祖冲之在圆周率的计算上取得了世界领先地位,求得"约率" 和"密率" (又称祖率)得到<π<.可惜,祖冲之的计算方法后来失传了.人们推测他用了刘徽的割圆术,但究竟用什么方法,还是一个谜. 15世纪,伊斯兰的数学家阿尔.卡西通过分别计算圆内接和外接正3 2 边形周长,把 π 值推到小数点后16位,打破了祖冲之保持了上千年的记录. 1579年法国韦达发现了关系式 ...首次摆脱了几何学的陈旧方法,寻求到了π的解析表达式. 1650年瓦里斯把π表示成元穷乘积的形式 稍后,莱布尼茨发现接着,欧拉证明了这些公式的计算量都很大,尽管形式非常简单.π值的计算方法的最大突破是找到了它的反正切函数表达式. 1671年,苏格兰数学家格列哥里发现了 1706年,英国数学麦欣首先发现 其计算速度远远超过方典算法. 1777年法国数学家蒲丰提出他的著名的投针问题.依靠它,可以用概率方法得到 的过似值.假定在平面上画一组距离为 的平行线,向此平面任意投一长度为 的针,若投针次数为 ,针马平行线中任意一条相交的次数为 ,则有 ,很多人做过实验,1901年,有人投针3408次得出π,如果取 ,则该式化简为 1794年勒让德证明了π是无理数,即不可能用两个整数的比表示. 1882年,德国数学家林曼德证明了π是超越数,即不可能是一个整系数代数方程的根. 本世纪50年代以后,圆周率π的计算开始借助于电子计算机,从而出现了新的突破.目前有人宣称已经把π计算到了亿位甚至十亿位以上的有效数字. 人们试图从统计上获悉π的各位数字是否有某种规律.竞争还在继续,正如有人所说,数学家探索中的进程也像π这个数一样:永不循环,无止无休…… 曾听一位奥数老师说过这么一句话：学数学，就犹如鱼与网；会解一道题，就犹如捕捉到了一条鱼，掌握了一种解题方法，就犹如拥有了一张网；所以，“学数学”与“学好数学”的区别就在与你是拥有了一条鱼，还是拥有了一张网。 数学，是一门非常讲究思考的课程，逻辑性很强，所以，总会让人产生错觉。 数学中的几何图形是很有趣的，每一个图形都互相依存，但也各有千秋。例如圆。计算圆的面积的公式是S=∏r�0�5，因为半径不同，所以我们经常会犯一些错。例如，“一个半径为9厘米和一个半径为6厘米的比萨饼等于一个半径为15厘米的比萨饼”，在命题上，这道题目先迷惑大家，让人产生错觉，巧妙地运用了圆的面积公式，让人产生了一个错误的天平。 其实，半径为9厘米和一个半径为6厘米的比萨饼并不等于一个半径为15厘米的比萨饼，因为半径为9厘米和一个半径为6厘米的比萨饼的面积是S=∏r�0�5=9�0�5∏+6�0�5∏=117∏，而半径为15厘米的比萨饼的面积是S=∏r�0�5=15�0�5∏=225∏，所以，半径为9厘米和一个半径为6厘米的比萨饼是不等于一个半径为15厘米的比萨饼的。 数学，就像一座高峰，直插云霄，刚刚开始攀登时，感觉很轻松，但我们爬得越高，山峰就变得越陡，让人感到恐惧，这时候，只有真正喜爱数学的人才会有勇气继续攀登下去，所以，站在数学的高峰上的人，都是发自内心喜欢数学的。 记住，站在峰脚的人是望不到峰顶的。

“圜，一中同长也！”在古时人们对于圆的认识主要是圆心到圆上距离相等，从而做成了车轮等物品，而今圆已成为我们生活中必不可少的模具，人们广泛运用的东西大多由圆构成。毕达哥拉斯说过，一切立体图形中最美的是球形，一切平面图形中最美的是圆形。由此可见