基于平均数的椭圆周长近似公式

椭圆是圆锥曲线之一,在工程制图与机械加工中,常常需要计算椭圆的周长.本文利用调和平均数构造了一个近似计算椭圆周长的公式,并结合算术平均数、几何平均数以及均方根平均数方法,通过加权组合得到一个形式简单的高精度近似公式.数值实例验证了该公式的有效性.     

一个二项式扩展模型及其在椭圆周长逼近中的应用

针对无法用初等函数精确表示的椭圆周长级数展开式,首次提出了一个含有3参数的二项式逼近模型;讨论了这一模型用于逼近椭圆周长的基本方法,进而得到了5个结构紧凑的近似计算公式;通过实例分析论证了公式的精确度及其实用性.     

基于第二类椭圆积分的椭圆弧长公式变换与应用

以第二类椭圆积分为理论基础,通过推导,将椭圆弧长公式变换为以椭圆离心角、极角等常用角度参数为自变量的第二类椭圆积分的标准形式,建立起椭圆弧长公式与第二类椭圆积分标准形式之间的关系,并分析了椭圆上的弧微分变化规律及椭圆周长与离心率的变化关系.公式反映了椭圆弧长的本质问题即为第二类椭圆积分问题.因此,各类涉及椭圆弧长计算的应用问题,均可化为第二类椭圆的计算问题,应用时直接调用各类编程软件的函数库中的第二类椭圆积分函数,无需复杂编程即可实现椭圆弧长的高精度计算.文章以GPS采用的WGS-84椭球子午线弧长为例进行计算分析,验证了给出的公式及相关分析的正确性及应用价值.     

关于椭圆性质的几点注记

以椭圆为研究对象,利用积分几何理论求出了椭圆的周长公式,利用微分几何理论求出椭圆的切线方程并证明了椭圆的凸性,最后利用射影几何理论,研究了椭圆的一些度量性质.     

直角三角形直角边卷成半圆时斜边所成的曲线

文[1]提出了一种椭圆周长的推导“方法”，认为圆柱面上的半椭圆的展开图为直线段而得到椭圆周长公式为C椭=2√4a^2＋（π^2-4）b^2（a，b分别为椭圆的长、短半轴长），文[2]指出该公式不成立，并得出半椭圆的展开图为三角曲线．事实上，我们知道椭圆周长涉及到第二类椭圆积分，故椭圆周长是不能用初等函数来表示的，然而，文[2]提出了一个没有解决却又耐人寻味的问题如下．     

直角三角形直角边卷成半圆时斜边所成的曲线

文[1]提出了一种椭圆周长的推导“方法”,认为圆柱面上的半椭圆的展开图为直线段而得到椭圆周长公式为C_椭=2(4a~2 (π~2-4)b~2～(1/2)(a,b分别为椭圆的长、短半轴长),文[2]指出该公式不成立,并得出半椭圆的展开图为三角曲线.事实上,我们知道椭圆周长涉及到第二类椭圆积分,故椭圆周长是不能用初等函数来表示的,然而,文[2]提出了一个没有解决却又耐人寻味的问题如下.问题1既然半椭圆的展开图不是直线,那么将直角三角形(ABC)的一直角边(AC)卷成半圆(如图1,图2),它的斜边(AB)将会是怎样的曲线呢?也就是,如果一只蚂蚁从点A绕圆柱侧面爬行到…     

再谈椭圆周长的近似公式

再谈椭圆周长的近似公式周祖逵（首都师大数学系１０００３７）设椭圆的长半轴为ａ，短半轴为ｂ；周长为Ｌ则见文［１］．本文再证明同时使用近似公式（１）和（２）计算椭圆的周长Ｌ可免去估计误差的烦恼，能立即确定出Ｌ的有效数字的位数．在［１］中我们给出了Ｌ的无穷...     

关于台形体积的计算公式

一、问题的提出和分析 两个平行平面之间所夹的一块物体叫“台形体”.圆台,梭台是它的特例.在实践中,常常要计算更一般的台形的体积.例如,工程施工中计算土方、石方、砂石料堆的体积.在等高线图上计算水库容积、矿藏储量时,也常用分片计算的方法,即分成若干台形来计算.[1]中介绍了计算台形体积的三个公式:截锥公式、梯形公式和公式,并对这些公式进行了分析比较,指出公式具有较大的普遍性.     

椭圆周长近似公式

椭圆周长近似公式周祖逵（首都师大数学系１０００３７）设椭圆的长半轴为α，短半轴为ｂ，由定积分的理论知，椭圆的周长Ｌ为其中是椭圆的离心率．这是第二类椭圆积分，它的被积函数的原函数不能用初等函数表示，积分值必须利用近似积分法或展开成无穷级数来求出，也可以...     

由三角形投影问题再探椭圆面积

椭圆面积公式S=πab,其中π为圆周率,a、b分别是椭圆半短轴、半长轴的长.关于椭圆面积公式的证法有多种,文献[1]利用仿射变换与仿射不变量推导出椭圆面积公式,文献[2]通过对单位正方形的拉伸(压缩)变换前后面积关系的讨论,给出了椭圆面积公式的又一证法.文献[3]利用初等数学的方法,推导出椭圆面积的计算公式.本文利用投影和定积分知识相结合的方法,给出了任意曲边形面积公式,进而给出椭圆面积公式的一种新的证法.     

椭圆的切线与法线引出的高次曲线

对椭圆的切线和法线有关的三个轨迹问题展开新的探索,发现了三条优美对称的高次曲线和相关长度、距离公式.     

从积不出来的积分到黎曼曲面理论

从介绍椭圆和双纽线弧长积分等积不出来的椭圆积分开始,给出数学家法尼亚诺和欧拉导出这些椭圆积分加法公式的计算过程,以及经典的阿贝尔定理的具体含义.讲解大数学家黎曼引入的黎曼曲面的重要概念,并且从几何的角度给出椭圆积分之所以积不出来的内在原因.介绍黎曼在黎曼曲面理论方面的重要工作及其对代数几何与现代数学发展的深远影响.     

用三个关系式与Mathematica软件求第二类自然数幂和公式

首先介绍三个第二类自然数幂和关系式并对其中的两式给出证明,接着利用这些关系式与数学软件M athem atica4.0,给出求解第二类自然数幂和公式的若干机械计算方法.     

椭圆弧长的级数表达式及其近似计算

导出了以椭圆参数方程离心角为变量的椭圆弧长级数表达式,可以计算任意离心角对应的椭圆弧长;在级数表达式基础上归纳了椭圆弧长近似计算公式,为解决实际应用问题提供了方便.     

椭圆封头的外曲线及弦长计算

<正> 在真空容器(真空室)、压力容器和储存液体、低温液化气体的容器中,封头的应用是很普遍的,而其中又多数是内椭圆封头.在这些封头上,往往开有好些孔,以装置观察窗或用以测试容器内的气体、液体状态参数的仪表、液面计等.在加工过程中,为了确定这些孔的位置,可在封头外曲线上应用弦长法或弧长法求得.本文就椭圆封头外曲线的形状及弦长的计算进行讨论.我们从数学上证明了,椭圆封头的外曲线不是由椭圆方程所确定的曲线.用文中提出的有关公式和数值表可以计算出外曲线上任意一点的纵坐标和     

对一道数学题的猜想与论证

笔者曾经遇到了这样一道题：引题已知椭圆x^2/4＋y^2/3=1的左、右焦点分别为F1、F2,过椭圆的右焦点F2作一条直线l交椭圆于点P、Q,则（1）△F1PQ的周长是______;（2）△F1PQ内切圆面积的最大值是.解因为三角形内切圆的半径与三角形周长的乘积是面积的2倍,且△F1PQ的周长是定值8,所以只需求出△F1PQ面积的最大值.     

对一道数学题的猜想与论证

<正>笔者曾经遇到了这样一道题:引题已知椭圆x2/4+y2/3=1的左、右焦点分别为F1、F2,过椭圆的右焦点F2作一条直线l交椭圆于点P、Q,则(1)△F1PQ的周长是;(2)△F1PQ内切圆面积的最大值是.解因为三角形内切圆的半径与三角形周长的乘积是面积的2倍,且△F1PQ的周长是定值8,所以只需求出△F1PQ面积的最大值.     

《缀术》的发现及应用

1《缀术》失传于北宋元丰七年 (1 0 84年 )这是数学史上一重大损失 . 2 2次圆面系数推导过程中《缀术》的发现 . 3《缀术》用于多凸凹圆面系数计算 ,并列于表中 . 4《缀术》用于多凸凹椭圆周长计算 ,并举应用一例     

加权椭圆系统稳定解的单调公式的一个注记

利用分析的技巧重新构造了加权椭圆系统稳定解的单调公式.相比于文献[12,定理2.1],该文的构造方法计算简便直接.     

Poisson方程差分格式迭代解法中一些最优参数的有理拟合方法(英文)

本文针对二维Poisson方程五点和九点差分格式,导出了求解这些格式的SOR方法中最优松弛因子与区域剖分数的有理拟合公式,给出了Jacobi结合Chebyshev加速方法中Jacobi迭代矩阵谱半径的有理拟合公式.实际计算表明这些公式计算效果良好.