圆是最完美的图形

圆是最完美的图形
圆圆的头，胖胖的脸，眼睛、嘴巴、小耳朵，洗洗干净真好看、真好看”！这是小时候爸爸教的儿歌，开头就有一个“圆”字，“有时弯，有时圆，有时弯弯象香蕉，有时圆圆象个盘，白天看不见，晚上挂天边”．这是我常常让孩子猜的谜语，孩子会毫不犹豫回答：“是月亮”瞧，这儿也有圆，这个圆有时作名词，有时作形容词，说起来也自然贴切，我们在一些会议场合，或者电视中的各种盛会上也常常听到主持人的总有这样一句话：“预祝大会圆满成功”为什么是圆满而不是矩满、方满或者其它什么满呢，可见我们中国人对“圆”字的喜爱程度之深，简直可以说是衷爱了．那么，圆究竟在我们的生活中充当着一个什么样的角色呢？现在我有些口渴，喝杯茶再慢慢谈．
扭开杯盖喝口浓茶格外兴奋，拧上杯盖发觉十分方便顺手，看看圆圆的茶杯盖，我想如果盖子是方形的或其它形状我恐怕不可能一下子就盖得上去，其实这里就有一条圆的最基本特性：圆具有旋转不变性．也就是说围绕着圆心旋转任意一个角度都能和原来位置重合，难怪那些平常十分常用的日常用品的盖子绝大部分都是圆的，可见那些制造商也知道用“圆”这个大家十分喜爱的词来方便群众．当然除了作盖子之外，日常生活中还有自行车的钢圈轮胎、火车、汽车轮子也都是圆的．说到这里，我们还得从老祖宗春秋战国时期的墨翟(公元前480年---390年)谈起．墨子在《墨经》十五卷中说；“圆，一中同长也”意思是说：圆，有一个中心，圆上各点到这个中心点的长度是相同的．既使是现在，我们也不可能提出比墨子的语言更精炼的定义了，更何况他的结论比西方的欧几里得的《几何原本》早了一个多世纪呢？实在了不起，我们以有这样的祖先而骄傲，以生在这样文明的国度而自豪．从圆的定义出发，我们再进一步可得出“和直线相切的圆的圆心的轨迹是和这条直线平行的两条直线”，在圆心处放上一根轴上面架东西．我们的祖先制成了手推车，后来发觉一个轮子不稳定，又在轴上加一个轮子而制成了板车，这佯拉起来就不用担心东倒西歪了．再后来外国人把两个轮子前后放着而造出了自行车，用四个轮子制成了汽车，甚至把瓦特发明的蒸汽机搬上去而制成了火车，以至现在世界到处是滚滚的车轮，而我们生活着的社会就在这滚滚的车轮上前进．
滚滚的车轮由远而近，迎亲的锣鼓，咚、咚、咚、呛、呛、呛……悦耳动听；亲爱的朋友，你是否想过，这些打击乐器为什么都是圆的而不是其它形状呢？因为在所有具有相同面积的膜片当中，圆有最低主频率(4.261)，因而发出的主音最深沉，西方的爵士鼓、小号、圆号、长号的喇叭都是圆形的也与这一条有关．我国古代也有过一些方条形的打击乐器，如磬后来被淘汰了，原因很简单，就是它发出的声音没有圆形物体发出的声音好听．圆的物理性质还有“具有已知面积的所有横截面当中，以圆形横截面的扭转刚度最大”，难怪汽车底盘下的那根连后轴的转轴是圆形的而不是方形的，我们的司机同志晃然大悟．“具有已知面积的所有板当中，以圆形板的电容量为最小”“具有已知面积的所有板当中，以圆形的极惯性矩为最小”那么．我们的电器师傅，车床师傅又想过没有呢？舞
台上芭蕾舞演员跳舞时，先把两臂张开，并绕通过足尖的垂直转轴旋转，然后迅速把两臂和腿向身边靠拢，缩小转动圆半径，这时转动惯量变小，根据角动量守恒定律，角速度必增大，因而旋转更快．又如跳水运动员作表演时，常在空中先将手臂和腿蜷缩起来，以减小转动惯量而增大转动角速度，力图在空中多画几个圆圈，在快到水面时，则又把手、腿伸直，在增大转动惯量而减小转动速度，于是以一定方向落入水中．
如果我们把圆绕它的一条直径旋转180度就得到一个球，而球对我们来说实在太熟悉了，从我国古代的狮子滚绣球到现在的乒乓球、篮球、排球、铅球实在数不胜数．现在天气变得寒冷了，睡觉时腿脚总是伸不直，其实在寒冷的夜晚，一只猫总是抱紧自己的脚腿，卷起身躯，使自己的身体尽量成为一个球形，使表面积达到最小，身体表面散失的热量也就最小，动物尚且如此，何况人呢？而球不过是圆在空中的一种延展，如果圆按照另外的方式运动，我们还可得到圆锥、圆柱、圆台等空间几何体，它们的作用大家也是有目共睹，说到有关原理性质就不敢说尽人皆知了．可见我们的科学知识有待进一步的普及推广．
让我们再回到平面几何的街道上来，自从街道上搬来了一户新居民---圆，于是打乱了平面几何家族原有的秩序，使家族内部的关系变得十分微妙．首先点被分成了圆内点、圆上点、圆外点三类，接着直线也被排了队：相离、相切和相交；然后角也有了圆内角(包含圆心角)、圆上角(含圆周角、弦切角)、圆外角之分，甚至圆的家族本身也是长幼有序，亲疏分明：外离与内含、相交、内切和外切，有了圆连多边形也上了“紧箍咒”，有了内接、外切多边形之说，我们不得不说圆精明强干，爱憎分明，至于有人在形容一个人处世圆滑时用了圆的有关性质来形容：“曲率半径处处相等，摩擦系数点点为零”，这是对圆的性质的滥用，在此特意提醒，无论从什么角度、在什么时间、用什么方式来观察圆，我们都只会得出与意大利著名诗人但丁(Dan Te)相同的结论．那就是：圆是最完美的图形．发现并且利用圆的有关性质造福人类推动社会前进，我们更有义不容辞的责任，无论相交圆、相切圆，让我们象“奥运五环”一样紧紧相连；不分内圆心、外圆心，让我们对事业充满爱心，用那殷红的血与智慧，奏一曲圆满的人生．。