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其中,为离心率,a为长半轴,b为短半轴。
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则椭圆表面积编程计算如下:
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clc,clear,close all %清屏和清除变量 warning off %消除警告 a=30.6; %长半轴 b=29.6; %短半轴 %离心率 e=sqrt((a^2-b^2))/a %表面积 A1=pi*b*b+pi*a*b/e*asin(e) A2=pi*b*(a+b+(a^2-b^2)/6/a) A3=A1*1.015 A4=5800-A3
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运行程序输出结果如下:
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e = 0.2536 A1 = 5.6295e+03 A2 = 5.6286e+03 A3 = 5.7139e+03 A4 = 86.0831
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整理结果得:
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S=5629.5
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实际用量将会比清真寺顶部面积多1.5%。
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在此,运用数形结合的思想,使圆球与椭圆球进行一定的对照,得到估计值,进而对问题进行求解;运用plot3()、mesh()等命令,编写程序如下:
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clc,clear,close all %清屏和清除变量 warning off %消除警告 load topo; u=0
:0.002*pi
:2*pi; v=0
:0.002*pi
:pi; [u,v]=meshgrid(u,v); %栅格化 x=30*cos(u).*cos(v); y=30*cos(u).*sin(v); z=30*sin(u); subplot(1,2,1) plot3(x,y,z) %绘制圆球 grid on %增强显示颜色亮度 brighten(0.6) %亮度 campos([2,13,10]); %灯罩位置 camlight; lighting gouraud; axis off vis3d; %隐藏坐标轴 x1=30.6*cos(u).*cos(v); y1=29.6*cos(u).*sin(v); z1=30*sin(u); subplot(1,2,2) plot3(x,y,z) %圆球绘制 hold on %图像保持句柄 mesh(x1,y1,z1) %椭圆球绘制 colormap(topomap1), axis off vis3d; %隐藏坐标轴
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运行程序得如图6-18和图6-19所示。
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图6-18 清真寺拱形圆顶 图6-19 清真寺拱形圆顶与椭圆顶对比 从图6-18和图6-19中,可看出圆球的表面积大部分与椭圆球重合或是被包括与椭圆球外、另一部分分布于椭圆球内,就表面积而言,该圆球的表面积大于该椭圆球的表面积,而建造一个半圆球,所需金箔为,金箔。
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因此建造一个半椭球,比建造一个半圆球,节约金箔更多。
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我和数学有约:趣味数学及算法解析 6.12 双层玻璃的功效
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北方城镇有些建筑物的窗户是双层的,即窗户上装两层厚度为d的玻璃夹着一层厚度为l的空气,如图6-20所示,据说这样做是为了保暖,即减少室内向室外的热量流失。
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图6-20 双层玻璃窗和单层玻璃窗
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