13世纪意大利诗人但丁(Dante,1265-1321)说过:"圆是最完整的图形",人类对于圆有着最深刻的印象。用电钻可以很方便地钻出一个圆形的孔,那能如何钻出一个方形的孔呢?

微软公司有一道招聘的试题:为什么下水道的盖子是圆的?或者你能想到一个圆形的井盖比方形的井盖有什么优点吗?答案是:圆形的井盖永远不会掉下去。同样的原因,我们看到的茶杯盖子都是圆形的,这是因为茶杯盖虽只比茶壶口大一点,但绝对不会掉进茶壶的;而如果用其他正多边形盖子(如正方形),若它也只比茶杯口大一点的话,一不小心,盖子就会掉进茶杯里的。因此茶杯的盖子通常都是圆的。

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古时候,人们搬运大石块,经常要用到滚木,比如古埃及奴隶就借助畜力和滚木,把巨石运到建筑地点的,他们又将场地四周天然的沙土堆成斜面,把巨石沿着斜面拉上金字塔。

滚木是一些断面直径相等的圆木或圆管,这样能够让重物的支撑面到地面的距离不变,因此利用滚木能够既省力又平稳地搬运重物。平时我们看见的汽车轮子、火车轮子及各种车的轮子都是圆形。这是因为轴离地面接触点的距离总是相等的,所以车行驶起来就平稳,从而车的轮子也通常都是圆的。

有没有这样的可能:用其他的图形来做井盖、茶杯盖、滚木、轮子,还依然能够保持上述的作用呢?答案是肯定的。

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01

见过江中牌的健胃消食片吗?对,就是那样的"圆弧三角形",它也能具有以上所说的圆形的三种功能。这种"圆弧三角形"是这样得到的:先画正三角ABC,然后以正三角形ABC的三个顶点为圆心,边长长为半径画弧得到的图形。

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圆弧三角形又叫莱洛三角形,是由机械学家、数学家莱洛首先发现的,故而得名。边长为a的莱洛三角形的宽度为a,直径为a的圆的宽度也为a,同宽度的洛三角形与圆具有一些相同的性质:

显然,作为宽度为a的等宽曲线,莱洛三角形或圆上任意两点间的距离不会超过a。

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性质与应用

1、将一个曲线图放在两条平行线中间,使之与这两平行线相切,则可以做到:无论这个曲线图如何运动,只要它还是在这两条平行线内,就始终与这两条平行线相切,但中心点会形成一个圆。

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它利用莱洛三角形顶点和汽缸壁的完美贴合特性,在保证密闭性的同时将汽缸分为了三个独立空间,三个空间同时分别完成进气、压缩、做功、排气的工作。马自达RX8的转子发动机,就是用的这个原理。

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2、莱洛三角形形状的钻头可钻出正方形的孔。

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3、莱洛三角形勒洛三角形是定宽曲线,用它来搬运东西,不会发生上下抖动。

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莱洛三角形虽然是三角形,但却为定宽曲线,运动时最高点统一,可以稳定滚动而不会发生抖动,同样具有成为轮子的能力。但由于莱洛三角形制作技术要求高,边角不耐磨等原因而不常用。圆形较为容易加工,而且定宽的稳定性较好,即使圆形不算正规,还会保持较好的定宽性。这样你就明白三角形的轮子,为何转起来不会颠簸的理由了。

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如此神奇的莱洛三角形,其实你可能也曾“偶遇”过。如果忘记了,请擦亮双眼,留心一下吧。没听见它说吗?——“你见或不见,我就在那里,不离不弃。”

02

1.(2021官渡区一模)莱洛三角形,也称作崭洛三角形或圆弧三角形,它的应用广泛,不仅用于建筑、商品的外包装设计,还用在工业方面.莱洛三角形形状的钻头可钻出正方形内孔,发动机的原件上也有莱洛三角形.如图1,分别以等边△ABC的顶点A,B,C为圆心,以AB长为半径画弧,我们把这三条弧组成的封闭图形就叫做莱洛三角形,如图2,若AB=3,则莱洛三角形的面积为(  )

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【分析】图中三角形的面积是由三块相同的扇形叠加而成,其面积=三块扇形的面积相加,再减去两个等边三角形的面积,分别求出即可.

【解答】:过A作AD⊥BC于D,

∵AB=AC=BC=3,∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°,

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【点评】本题考查了等边三角形的性质和扇形的面积计算,能根据图形得出莱洛三角形的面积=三块扇形的面积相加、再减去两个等边三角形的面积是解此题的关键.