这里我要谈到的一个问题确确实实是“怎么样把卷子面做成马鞍面”。
艺术家和建筑设计师常常有意无意间利用一些几何性质,创造自己的杰作。我们数学工作者,就给他们提供一些理论依据或诠释。顺便说一句,如果2010年我还在讲台,那么我一定要学生们去看看世博轴那个钢结构的大漏斗,思考一下怎么样把卷子面做成单叶双曲面?
本问题形式上是一个艺术建筑设计问题,本质上是数学问题,所以用的当然是数学方法,很多人会看不懂,我要先把标题写清楚,是“高数考研辅导”,免得有人看了标题觉得好奇而误入。
这个问题对一年级同学我一般都是不讲的,只是在考研辅导时讲讲。2008年起,我已经彻底离开讲台,就再也不讲“怎么样把卷子面做成马鞍面”的问题了。
前天一个考生问了这样一个问题(http://iask.sina.com.cn/b/20491773.html)
【问题】过曲面Z=XY上任一点P,作曲面的切平面,证明切平面与曲面的交线一定是两条直线。
【哈哈】这不正是一个“怎么样把卷子面做成马鞍面”的问题吗?
【说明1】曲面z=xy是马鞍面,当它绕z轴旋转π/4时,不久得到了X^2-Y^2=2Z马鞍面的标准方程了吗?这几句关于旋转的话是超纲的题外话了,关于旋转,考研不考旋转这个东东。
【说明2】本问题只适合《数学一》
,不适合《数学二》和《数学三》。
【卷子面释义】每次讲到这题时,很多学生光知道“马鞍面”不知道“什么叫‘卷子面’”。卷子面其实就是烘烤干的切面,保持笔直状态,卷成圆筒状。水煮后加调料,就是光面(上海人叫它为阳春面)。
【问题关键】因为交线C在切平面Π上,所以关键证明①切平面Π与z轴不平行,这里很显然;②过C作垂直于xOy坐标面的投影柱面是平面。

【类似地】卷子面也可以做成单叶双曲面。
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