如何確定拱橋形狀? |
問題背景 |
河面上有一座拱橋,對它的形狀,同學(xué)們各抒己見.有同學(xué)說拱橋的形狀是拋物線,也有同學(xué)說是圓?。疄榇_定拱橋的形狀,九年級綜合實(shí)踐小組開展了一次探究活動.
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素材1 |
在正常水位時,小組成員對水面寬度和拱頂離水面的距離進(jìn)行了測量并繪制了如圖.測得水面寬AB為16m,拱頂離水面的距離CD為4m.
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素材2 |
大雨過后,水位上漲.小組成員再對水面寬度和拱頂離水面的距離進(jìn)行了兩次測量發(fā)現(xiàn)當(dāng)水面寬為12m時,水位(相對正常水位)上漲1.9m;當(dāng)水面寬8m時,水位(相對正常水位)上漲3.1m. |
素材3 |
如何檢驗探究過程中提出的假設(shè)是否符合實(shí)際情況呢? 定義:離差平方和是實(shí)際觀測值與預(yù)測值之間差的平方和,反映了基于假設(shè)算得的預(yù)測值與實(shí)際觀測值之間的差異.離差平方和越小,說明預(yù)測值與實(shí)際觀測值之間的誤差越小,提出的假設(shè)與實(shí)際情況更為接近. |
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問題解決 |
假設(shè)1 |
小組成員首先假設(shè)拱橋形狀是拋物線.根據(jù)素材1建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,求該拋物線的解析式.
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假設(shè)2 |
小組成員又提出拱橋形狀可能是圓?。埜鶕?jù)素材1求出該圓弧的半徑. |
分析判斷 |
于假設(shè)1和假設(shè)2,請分別計算水面寬12m和8m時水位上漲的預(yù)測值,直接填入下表(數(shù)據(jù)保留兩位小數(shù)),并結(jié)合素材3分別求出兩種假設(shè)下數(shù)據(jù)的離差平方和,斷拱橋更接近哪一種形狀.(參考數(shù)據(jù):≈4.582)
| 水面寬12m | 水面寬8m | 水位上漲的實(shí)際觀測值(m) | 1.90 | 3.10 | 假設(shè)1的預(yù)測值(m) | 1.75 1.75 | 3.00 | 假設(shè)2的預(yù)測值(m) | 2.00 | 3.16 3.16 |
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