專利名稱:A型圓錐曲線規(guī)的制作方法
該發(fā)明是一種圓錐曲線繪圖規(guī)。
現(xiàn)有的圓錐曲線規(guī)一般都是多腳結(jié)構(gòu)式，或軸腳傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)繪筆繪圖，因此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，使用也不夠方便，如中國(guó)專利號(hào)85200874圓錐曲線規(guī)就是其中一例。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，使用更方便，繪圖準(zhǔn)確宜進(jìn)行幾何作圖的兩腳式A型圓錐曲線規(guī)。
本發(fā)明的特征是在可垂直于平面的軸腳10上，裝有可使滑桿3擺動(dòng)的滑塊7和托板8及可使滑桿3滑動(dòng)的規(guī)柄5的圓錐曲線規(guī)。
下面就附圖對(duì)本發(fā)明的圓錐曲線規(guī)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明由在鉸接托板8和定位板11的軸腳10上，套有鉸接滑桿3的並裝有規(guī)柄5和滑塊7的軸腳套6，螺釘9可使托板8在軸腳10上定位所構(gòu)成的軸腳件，及由繪筆1，滑桿3，筆腳4鉸接在一起，螺釘2可使繪筆1與滑桿3定位所構(gòu)成的筆腳件，通過筆腳4的另一端與規(guī)柄5鉸接，組成兩腳式A型圓錐曲線規(guī)。
軸腳10下部，軸腳套6，筆腳4，及繪筆1的橫截面外形規(guī)格均相同，例如一組對(duì)邊是圓弧的曲邊梯形，或方形等。規(guī)柄5呈J形，柄部能沿軸腳套6上下滑動(dòng)，勾部與筆腳4鉸接。滑塊7能沿軸腳套6上下滑動(dòng)，並一端可在滑桿3內(nèi)滑動(dòng)，另一端可在托板8上滑動(dòng)。
本發(fā)明的A型圓錐曲線規(guī)是這樣工作的，在扳起定位板11的情況下，軸腳10著紙平面，按住軸腳10旋動(dòng)規(guī)柄5時(shí)，規(guī)柄5可帶動(dòng)整個(gè)繪規(guī)繞軸腳10旋轉(zhuǎn)。
在定位板11扳下的情況下，軸腳10垂直紙面，若旋緊螺釘9，轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)柄5時(shí)，托板8不動(dòng)，而軸腳套6，滑桿3，滑塊7、筆腳4和繪筆1能隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，滑塊7的一端在滑桿3內(nèi)滑動(dòng)，另一端在托板8上滑動(dòng)。若再旋緊螺釘2，轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)柄5，使繪筆1著紙面時(shí)，還有規(guī)柄5沿軸腳套6上下滑動(dòng)，滑桿3在與軸腳套6的鉸接點(diǎn)上滑動(dòng)。
直立軸腳10時(shí)，鉸接帶有繪筆1的筆腳4的規(guī)柄5及鉸接繪筆1的滑桿3能分別下滑，直至繪筆1著紙面。
附圖為A型圓錐曲線規(guī)的示意圖。圖中0刻線、1繪筆、2螺釘、3滑桿、4筆腳、5規(guī)柄、6軸腳套、7滑塊、8托板、9螺釘、10軸腳、11定位板。
繪圖步驟是1.在紙平面上，繪出互相垂直的兩條直線u、v，交點(diǎn)是F，E為直線v上部的點(diǎn)(以下簡(jiǎn)稱點(diǎn)E)，使FE＝b2/a(p)，A為直線u左側(cè)上的點(diǎn)(以下簡(jiǎn)稱點(diǎn)A)，使FA＝|a-c|(p/2)；2.將軸腳10對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)F，定位板歸中落在直線u上，轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)柄5，使繪筆1對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)E，旋緊螺釘2；3.轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)柄5，使繪筆1對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)A，旋緊螺釘9；4.按住軸腳10。繪筆1不離開紙面，旋轉(zhuǎn)規(guī)柄5，便一次性地，準(zhǔn)確地繪出橢圓、雙曲線(拋物線)的圖形。
所繪曲線分別滿足以下標(biāo)準(zhǔn)方程x2a2+y2b2=1,x2a2-y2b2=1,(y2=2px).]]>另外，還可在直線u右側(cè)取點(diǎn)M，使FM＝a+c，在按上述步驟繪圖時(shí)，將規(guī)柄5轉(zhuǎn)動(dòng)，使繪筆1在規(guī)的右側(cè)對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)M，同樣可繪出符合已知條件的橢圓。
當(dāng)繪筆1對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)A，F(xiàn)A＝p/2時(shí)，在軸腳10上緊挨著托板8的下邊緣刻有線條0，此時(shí)，繪出的曲線為拋物線，如果托板8的下邊緣在刻線0的上(下)方，那么所繪曲線為雙曲線(橢圓)，因此用它能判定所繪曲線屬哪類圓錐曲線。
如果已知某圓錐曲線的點(diǎn)E和其他任意點(diǎn)M，按上述步驟，可繪出經(jīng)過點(diǎn)E和點(diǎn)M的所求圓錐曲線，其曲線滿足極坐標(biāo)方程r=p1-ecosp.]]>如果已知某圓錐曲線的點(diǎn)E和定點(diǎn)點(diǎn)A，所繪曲線滿足直角坐標(biāo)系統(tǒng)一方程y2＝2px+(e-1)x2。
同樣，如果已知E、A為某曲面上的兩點(diǎn)，按上述步驟可繪出將平面上的圓錐曲線，投影到該曲面且經(jīng)過E，A兩點(diǎn)的空間曲線。
不移動(dòng)軸腳10的位置，只要改變托板8與軸腳10的夾角，就能清楚地演示出當(dāng)焦點(diǎn)偏離中心時(shí)，圖形由圓到橢圓、拋物線，雙曲線的變化過程，可加深對(duì)離心率e的理解。
上述諸例都是如同小圈圓規(guī)，以軸腳10直立，旋動(dòng)規(guī)柄5的方式繪圖，操作方便，繪圖準(zhǔn)確，宜進(jìn)行圓錐曲線及其之間關(guān)系的作圖。
權(quán)利要求
1.一種裝有規(guī)柄5、軸腳10和滑桿3帶有繪筆1的繪圖規(guī)，滑桿3可帶繪筆1沿軸腳10上下滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的特征是在可垂于平面的軸腳10上，裝有可使滑桿3擺動(dòng)的滑塊7和托板8的圓錐曲線規(guī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中的圓錐曲線規(guī)，其特征是軸腳10上有能判定所繪曲線屬哪類圓錐曲線的刻線。
專利摘要
本發(fā)明屬繪圖儀器，由軸腳件和筆腳件通過規(guī)柄組成的兩腳式A型圓錐曲線規(guī)，如同小圈圓規(guī)直立軸腳，旋轉(zhuǎn)規(guī)柄，可一次性地準(zhǔn)確地，繪出滿足標(biāo)準(zhǔn)方程，極坐標(biāo)方程和直角坐標(biāo)系統(tǒng)一方程的各種圓錐曲線(包括圓)，并能繪出將這些曲線投影到曲面上所形成空間曲線，以及清楚地演示出當(dāng)焦點(diǎn)偏離中心時(shí)，圖形由圓到橢圓、拋物線、雙曲線的變化過程。
文檔編號(hào)B43L11/00GK87103279SQ87103279
公開日1988年4月13日 申請(qǐng)日期1987年4月29日
發(fā)明者嚴(yán)吉瑞 申請(qǐng)人:嚴(yán)吉瑞導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan