蚂蚁圆台问题研究器

输入上圆半径 r、下圆半径 R 和高度 h,自动生成圆台立体示意图与路径长度函数图像。模型设定:A 在下圆边界,D 在上圆边界,D 与 A 的对应母线在圆周方向相差 180°;蚂蚁先沿侧面到上圆点 P,再沿上圆弦 PD 到 D。

α = 0°:黄色走法 0° ≤ α ≤ 180°:绿色变量走法 α = 180°:蓝色走法

参数与变量

支持圆台,也支持 r = R 的圆柱极限情形。
圆台模型
当前 α60°

立体图像

拖动 α 可观察绿色路径从黄色走法连续变到蓝色走法。
L(60°) = …
α=0°:侧面母线 + 上圆直径 当前 α:侧面 + 弦 α=180°:只走侧面

函数图像

显示 0° ≤ α ≤ 180° 上从 A 到 D 的总长度。
最值已标出
L(α) 最小值点 最大值点

最值点坐标

图中标签显示数值定位;表格给出“精确表达式/定义”和高精度小数。
全局最小值
全局最大值
类型 坐标数值 精确表达式 / 定义

查询特定横坐标

输入 α,即函数图像上的横坐标,程序会显示因变量 L(α) 的精确表达式和数值。
等待输入横坐标。
建模说明
令 P 为先走侧面后到达的上圆点,∠POD = 180° − α。侧面最短路在圆台侧面展开图中优先取直线;当这条直线会穿过上圆内孔时,程序自动改用“切线 + 上圆边界”的侧面最短路。上圆部分是弦 PD。程序中的“精确值”以公式或方程定义给出,并同时显示高精度小数便于读图比较。