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给孩子最好的科学教育

大家在课本里都听过达芬奇画鸡蛋的故事。小达芬奇的老师为了教导达芬奇绘画的基本功，让达芬奇画了好多好多鸡蛋。

但是如果达芬奇小时候就知道下面这种画鸡蛋的简单方式，他可能就会把画鸡蛋的时间用在玩耍上，而不会出现在我们的书本里了。（这难道不是好事？）

关键概念

椭圆、卵形线

材料和工具

3个图钉

一根棉线

一把尺子

一个圆规

一支笔

操作步骤

首先我们回忆一下圆是怎么画的？

有一个点和一个圆规就可以实现了对吧，很简单。

大家知道椭圆怎么画吗？

这个也挺简单哈，你需要2个点和一条线。

那么你知道鸡蛋怎么画吗？

今天我们就来介绍一种画鸡蛋的简单方式。

这个画鸡蛋的方法是美国著名数学科普作者马丁·加德纳创造的，他也是《科学美国人》杂志上一个开设了20年的数学游戏专栏的数学家。

加德纳用来画鸡蛋的方法很简单。

1. 首先你要用3个图钉制造一个等腰三角形。

怎么做呢，先随便定2个点A、B，然后用圆规的一段顶着A和B点，分别画一道圆弧，2段圆弧的焦点就是C点了。在A、B、C点分别钉一个图钉，等腰三角形就完成了。

2. 接下来，你需要剪一段棉线，这段棉线的长度要稍微大于等腰三角形的边长，也就是说它不能刚好卡在等腰三角形上，而要稍稍松一些。然后把棉线的两头打个结。

3. 然后，把棉线套在3个图钉外面，再把笔尖放在棉线形成的环里面，紧紧绷住，然后像下面这样，绕着1、2、3三个点画线就可以了。画好了以后你就会发现，你画出来的就是一个鸡蛋呀！

实验原理

类似鸡蛋的曲线叫做卵形线。这种线就像鸡蛋一样，一头尖尖的，一头圆圆的，而且和椭圆不一样，只有一条对称轴。

在数学上有许多种方式能够描述卵形线，也就是说你可以用很多种方式画鸡蛋哦。比如，2个椭圆形就能拼成一个卵形线。

实际上，你的鸡蛋是由6段椭圆线拼成的。哪六段呢？就是下面这些。

如果改变棉线的长度和等腰三角形的形状，你可以制造出不同形状的鸡蛋哦。快来试一试，打败达芬奇吧！

  • 实际上，如果你的电脑里装了一些可以画线的软件，比如 Matlab、Mathway（点我看下这是什么软件），你也可以根据一些数学公式来画鸡蛋哦。比较著名的卵形线公式有笛卡尔卵形线、卡西尼卵形线等。

▲ 卡西尼卵形线

亲爱的小伙伴们，

你有没有尝试“简单画鸡蛋”？

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参考资料：Martin Gardner: The Last Recreations, Hydras, Eggs, and Other Math.Mystifications, Springer, New York 1997

图片来源：bio.com, robertdickau.com, Science Reviews 2000 Ltd