[发明专利]一种依托计算机编程的圆锥曲线数学直观智能模型

说明书

技术领域

本发明涉及数学领域、电子技术和智能技术领域。具体地说是：平面以不同角度与圆錐相截分别获不同的圆锥曲线，即分别为椭圆、双曲线、抛物线。并用安装在圆锥表面的LED发光显示不同曲线。用子程序芯片使LED按不同程序发光显示平面切圆锥，用单片机控制不同子程序芯片先后工作显示不同圆锥曲线形成过程。

背景技术

数学是一门重要的基础科学，尤其是以椭圆、双曲线、抛物线构成的圆锥曲线更是高中数学的重点和难点。数学理性、枯燥，缺少演示实验，尤其是在数学领域与光、电、智能相结合的实验更是一片空白。为激发兴趣、攻克难点，圆锥曲线的学习和研究迫切需要有生动的实验，尤其需要与光、电、智能相结合的仪器，但至今未见相关产品和专利问世。

发明内容

本发明正是为上述需要而发明的一种依托计算机编程的圆锥曲线数学直观智能模型，其特征在于由智能控制部分和机械结构两部分构成，机械结构特征是：两个圆锥为一组、共顶点，共有三组圆锥，圆锥的母线(1)、(23)，LED(2)(3)(4)(5)(6)(7)安装于圆锥表面、且上述LED所构成的平面与圆锥相截、且所构成的平面与母线(1)(23)均相交、相截形成椭圆，LED(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)安装在圆锥表面、上述LED所在平面与圆锥的高(22)平行、上述LED所在平面与圆锥相截形成双曲线，LED(18)(19)(20)(21)安装在圆锥表面、上述LED所构平面与母线(1)平行、上述LED所在平面与圆锥相截形成抛物线，智能控制部分由控制盒(24)、子程序芯片(25)(26)(27)(28)构成。

控制盒(24)内有单片机、驱动器、电池；各子程序芯片内均有流水灯子程序，并固定在圆锥内。子程序芯片(25)输出端分别接椭圆上各LED，子程序芯片(26)(27)输出端分别接双曲线上各LED，子程序芯片(28)输出端分别接抛物线上各LED，单片机输出端分别接各驱动器，驱动器输出端分别接子程序芯片(25)(26)(27)(28)。

子程序芯片(25)使LED(2)(3)(4)(5)(6)(7)按此程序先后发光呈现切割出椭圆，子程序芯片(26)使LED(8)(9)(10)(11)(12)按此程序先后发光、子程序芯片(27)使LED(13)(14)(15)(16)(17)依此程序先后发光呈现切割出双曲线，子程序芯片(28)使LED(18)(19)(20)(21)按此程序先后发光呈现切割出抛物线。

子程序使LED先后发光呈流水灯状，流动速度较快，视觉显示在切割，且呈相应圆锥曲线。

单片机通过驱动器，控制子程序芯片(25)(26)(27)(28)，使各芯片所用的电源以预先设是的程序先后接通，呈现：先切割出椭圆，再切割出双曲线、抛物线，最后显示三种曲线。在单片机控制下上述切割出各种曲线动态过程反复多次显示。

母线(1)、母线(23)上、高(22)上分别安装有直线状分布的LED，用来对比显示切割的角度。

本发明突出的实质性进步和显著的进步：

1、用实验显示平面截圆锥的过程；

2、用LED显示圆锥曲线；

3、用子程序芯片使LED变成流水灯，形象、直观地显示平面截圆锥的过程；

4、圆锥的母线、圆锥的高分别用一组LED直线显示，清晰地显示平面切割圆錐的角度：与两边母线均相交的平面截圆錐得椭圆，与圆锥的高平行的平面截圆錐得双曲线，与圆锥一条母线平行的平面截圆锥得抛物线；

5、每一个平面切割圆锥形成圆锥曲线的动态过程可反复显示，加深印象；

6、可以按单片机设定的程序逐一动态切割圆锥显示曲线，最终显示所有圆锥曲线和平面切割圆锥的动态过程；

7、用光、电显示平面切割圆锥，动态显示圆锥曲线形成和特点是原创。将数学曲线形成过程用智能光、电实验来显示是一种独创。

附图说明

图1、本发明整体结构图

图2、本发明子程序芯片与电源、电阻、各LED连接图

“十”、“一”分別接电源正负极，即驱动器输出端；电阻2兆欧左右，电阻越小流水灯流动速度越快；LED按程序发光，呈流水状，点光源移动快时看到一条线。

具体实施方法