浅析在生活中数学等宽曲线在生活中运用

摘 要：在一次数学馆的参观中，无意发现了等宽曲线这个有趣的数学曲线在人们生活实践中应用的实例，运用非圆形的车轮推送物品，同样起到了圆形车轮的作用，打破了人们的传统认知，是一种将数学知识与实际生活紧密的连接在一起的智慧。本文主要讲述本人关于数学等款曲线的观察与研究所引发的一系列思考和探究，并对其在生活中的运用展开论述，与大家分享。
关键词：数学知识；等宽曲线；实际应用
1003-2851（2012）-10-0150-01
数学等宽曲线在生活中的应用是多方面的，但是，平时我们只关注到数学知识的教授与学习，却忽略了它高于理论知识的更高意义。等宽曲线在生活中的应用是多方面的，具有更多的生活智慧和现实意义，这才是数学知识和等宽曲线的真正魅力所在。

一、数学等宽曲线的定义和画法

1.等宽曲线的概念

平面上简单的严格凸的闭曲线（卵形曲线）垂直每个方向都可作两条互相平行的切线，成为这个方向上的最高线和最低线，两切点称为相互对应。我们把这种卵曲线称为等宽曲线，如果每个方向上的最高线和最低线之间的距离为常数，那么这个图形则是等宽曲线图形。例如古代人用木棍运输重物，进行滚动的方式将重物进行移动，这就是运用了圆形的特殊性质，圆不管在怎样的转动情况下，圆的任何一对平行切线的距离都是相等的，因为圆就是典型的等宽曲线图形。当然，要完成这种流动性的性质来说，运用的是等宽曲线的特殊性质，不一定非要是圆形才行。实际上非圆等宽曲线有很多，最简单的等宽曲线就是曲边三角形，童谣可以做滚子运送重物，不引起上下颠簸，这种特殊的图形是有工艺学家鲁列斯发现的，因此也成为鲁列斯曲边三角形。

2.等宽曲线的画法

等宽曲线的绘画关键在于它的圆弧的中心是它所对的角顶，在画任意一个曲边多边形时，都应当遵守，可以任意取一点A作为角顶，以a为半径画弧，在弧上取B、C两点作为角顶，再以a为半径画弧，再在弧上选任意角顶，以a为半径画弧，其中每个新弧必与前一条弧相交，如此类推循环，可以得出任意的曲线多边形，只要最后使曲线闭合就可以。当然等宽曲线图形不只是只限于圆弧组成，它的组成有很多种，圆弧知识其中很小的一部分。

二、等宽曲线在现实生活中的运用

等宽曲线作为一个数学曲线而常常出现在课本上，但是只要大家用心观察和发现，我们周围到处都有等边曲线的存在，导出都是等边曲线原理在生活中的应用，人们运用自己的智慧在生活中发现了等宽曲线原理，并运用自己的勤劳与创意性，又将等宽曲线运用有实际生活中。以下结合本人自己的观察和思考，向大家简单介绍几种等宽曲线在生活中的具体应用：

1.古代人生活应用中等边曲线智慧的体现

传说中，古埃及人在进行金字塔的建筑时，因为古代人力屋里以及技术都十分有限，他们就是利用这种滚轮搬运建造金字塔的石块的，人类文明中的七大奇迹之一就是古代人通过自己的智慧运用简单的数学等宽曲线原理完成的，这时现在的科学技术和强大人力物力都无法达到和实现的壮举，一直为后人惊叹的智慧。在由我国建造的另一项世界七大奇迹之一的古长城，建筑过程中的石料也多以圆形的滚轮搬运重物。当石料在圆形滚轮上滚动时，它是在作与地面平行的平滑移动。其实还有许多其他形状，都具有转动时宽度相同的特性，这样的例子在古代那样生产力落后，科学技术匮乏的年代是不甚枚举的。人类的生活智慧和对等宽曲线的应用从古至今一直延续，

2.日常生活中等宽曲线原理的应用

等宽曲线原理在日常生活中的应用也是非常普遍的，只要你去观察，就会发现在日常生活中，我们看到许多加盖的盛具，如锅、杯、壶、缸、桶之类，都是圆口圆盖的形状。这除了容易加工制造以外，主要还是应用圆是等宽曲线的特性。圆形的盖子，只要它不变形，从任何方向都不会掉进盛具里去。这就是设计者设计时对等宽曲线的巧妙运用，已经深深的融入日常生活中的每个角落，在数学原理里，也在生活智慧上。为了提高观赏价值与品茶雅兴，一些艺术茶壶的壶盖可以设计成其他等宽曲线的形状，这也是将生活情趣与等宽曲线原理巧妙的结合，让生活更加生动的同时同样方便实用。等宽曲线的智慧在生活中随处可见，为生活带来了方便并且富含创意。

3.专业设计原理中等宽曲线原理的应用

在现代化技术日益发展的过程中，很多高薪科技工具的设计理念也是源于基础的等宽曲线原理而来的，例如等宽曲线泵的设计原理，等宽凸轮机构的设计原理等，都是以等宽曲线作为重要理论基础和指导，结合多项原理而成的。再例如等宽曲线双转子偏心壳转多速马达的设计原理，更高的技术要求马达拥有多个稳定转矩、转矩输出时，定量马达无法实现，一系列双转子结构的新型马达的出现将一个定子与两个转子相互配合，实现了同一个壳体内，多个马达同步工作且相互独立的功能，很好的解决了这个问题，虽然设计过程复杂，但是基础原理上就是受到数学知识中常见的等宽曲线原理的启发。
等宽曲线作为数学知识中一个必学知识点，大家都有认知和学习，等宽曲线的应用智慧，贯穿于整个人类文明与生活之中，却常常被我们所忽视。等宽曲线的应用体现在古代劳作的智摘自：毕业论文提纲格式www.618jyw.com
慧中，体现在日常生活器具的使用中，同样也体现在高尖端技术和设计的创造中。等宽曲线的应用告诉我们，数学知识的学习应当结合实际应用和创新才是真的学以致用，知识掌握能力的升华。
参考文献
朱巍；廖肖峰；罗建.双定子永磁同步发电-电动电机[P]中国专利：CN102158027A，2011-08-17.
车林仙.一种等宽凸轮-连杆机构的解析设计[J].泸州职业技术学院学报，2006（1）.
[3]郭高峰.双转子三凸起凸轮转子叶片马达的理论与实验研究[D].燕山大学，2012.
[4]高俊.三角形滑块双定子轴向马达的分析[D].燕山大学，2011.