美国1982年高考题圆

硬币悖论是什么,我们拿出两个大小相同的硬币上下摆放,按住下方的硬币不让它动,然后让上方的硬币,绕着不动的硬币滚动一周,此时很多人会下意识的认为,在滚动的过程中,外侧的硬币应该会转动一周,然而事实情况却并非如此,硬币足足转动了两周才滚回起点,这一反直觉的现象被人们称作硬币悖论,虽然说两个圆接触的路径确实是一个圆周,也就是二派耳,但是对于滚动圆的圆心来说,它走过的路径可不只是一个圆周,而是四派r,这一问题最早出现于1982年5月1号的美国高考数学题中,如题所示,两个圆的半径不同,小圆的半径是大圆半径的三分之一,问题是如果要小圆绕着大圆滚回原位,那么它需要转多少圈,答案有五个,和前面的硬币问题相似,多数人甚至是出题人都认为答案是b,然而有了前车之鉴,我们再亲手操作一下就会发现,小袁转了整整四圈才回到了起点,也就是说这道题的答案是错的,在当年参与考试的30万考生里,只有三个学生给出了正确答案,最终也只有这三位同学获得了该题的分数,而这类题目其实也有一个比较套路的算法,即用公转圆圆心画出的圆的半径,除以这个公转圆的半径,就得到了公转圆转动的圈数,以上述高考题目为例,小圆的半径为一,它的圆心走过的圆的半径为1加3等于四,因此最终得到的答案就是,小圆转动了四圈,可是答案套路和方法,似乎get到了,错觉产生的原因,却仍不清晰,为什么外侧滚动的圆总会多转一周呢,我们可以让圆在直线上滚动,假设这个小圆的周长是一,它下方的直线长度也是一,那么滚过这条直线,圆刚好转了一周,接下来把直线换成一个边长为一的等边三角形,那么滚过三条边,小圆是不是转动了三圈呢,并没有那么简单,因为在拐弯时,圆心还发生了120度的旋转,而三个拐角相加,小圆也就多转了360度,因此绕一个等边三角形滚动,小圆转动了四圈,同理,我们可以延伸到正方形,正五边形,正六边形等等,最后都会得到一个相同的结果,小圆多转了一周,而将多边形的边数扩展到无穷大,也就得到了一个圆,因此也就不难理解,为什么在所谓的硬币悖论中,外围滚动的圆总会比想象中多转一圈。#一枚硬币的事# #你会嫌弃硬币吗# #硬币也疯狂# #时间可能重叠吗# #硬币发现小时候# #物质会不会消失# #决币你们看过吗#

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