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重庆市南开中学高2023届高二期末考试第12题:超椭圆
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2023.01.21 重庆

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今年春节来得早,朔风依旧凛冽,只好猫在家里,等着年夜饭。除夕是辞旧迎新的日子,也是阖家团圆的日子。团团圆圆,和和美美,愿来年好兆头。

今日奉上“超椭圆曲线”,一种宛如椭圆,又类似于矩形的曲线。丰盈圆润,滑腻对称,没有比这作为新年礼物更合适的了。

共欢新故岁,迎送一宵中。

乍看此题,恐惧感扑面而来。这是什么?教材有这东西?我可曾学过?
教材当然没有这玩意儿,可你却并非完全陌生。事实上,当指数n2时,我们相当的熟悉——这不就是圆或者椭圆。本题无非是要考查类比的思想,以及对知识的迁移能力。
你看到了,即便是最简单的概念,一旦披上了神秘的外衣,也会显得咄咄逼人。选项A是最容易的,如果对自己缺乏信心,选完就跑,2分自然不在话下。
“超椭圆曲线”是由19世纪的法国物理学家拉梅认识到并加以研究的。他在1818年写了一篇关于这些曲线的文章,因此在法国和德国,超椭圆也被称之为“拉梅曲线”。当n是有理数时,它们是代数曲线;而当n是无理数时,它们则是超越曲线。
选取不同的参数,会得到形形色色的拉梅曲线,有星形状、有菱形状、有圆形状、有椭圆形状、也有超椭圆形状……对本题而言,超椭圆是一种类似于椭圆的封闭曲线,而且保留了椭圆的长轴、短轴、对称性等特点。
超椭圆曲线在现实中有着广泛的应用,诸如图形设计、交通规划、甚至工业布局等都能见到其身影。中学时常将其作为考试的对象,以此展示通过方程研究曲线的性质。如果学习了微积分,还可进一步研究超椭圆的周长和面积(与伽马函数有关)。
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