比例规是按比例转绘与量测距离的一种简单工具。由一对两端有脚针、用有指标旋钮连接的规杆组成。指标旋钮可在刻有分划的滑槽中滑动,以调节两端脚针张距的比值,求得所需比例后,将旋钮固定。用比例规转绘地图要素,多利用地图资料和新编地图的共同点位,以交合法进行。当转绘较多的地图要素时,不宜使用此种方法。
根据
相似三角形原理所制做的一种等分线段、按一定比例放大或缩小线段的工具。
比例规的主要作用是按一定的比迅速地放大和缩小已知它由长度相等的两脚AD和BC构成(图2),两脚的两端都是尖的,两脚中间都有一条纵沟,沟内装有一个螺丝钉O,螺丝钉放松时,它可以在沟内滑动,螺丝钉转紧时,它可以固定在沟的任何地方,螺丝钉的位置固定在点O后,两脚可以绕O转动,在纵沟的旁边刻有数字,这个数字表示 或 的值。
如果要缩小线段 成为 ,先把螺丝钉O固定在两条纵沟边都刻有“3”字的位置,然后把两脚分开,使尖端A,B分别落在线段 两个端点。这时∠AOB和∠DOC因
对顶角而相等,即
等腰三角形OAB和ODC的顶角相等,易知
如果要放大线段 为 那么仍旧把螺丝钉固定在两条纵沟边都刻有3字的位置上,然后把两脚分开,使尖端C,D分别落在线段 的两个端点,根据前面同样的理由,比例规的A,B两个端点所决定的线段是按定比3放大 的线段。
比例规的原理很简单,仅利用
相似三角形的性质(即相似三角形的对应线段成比例),可以解决许多问题。例如:
(4)如果以数的平方在一个脚尺上作刻度,便可以求数的
平方与
平方根;
(5)如以数的立方在一个脚尺上作刻度,便可以求数的
立方与
立方根;
比例规既是几何作图的工具,又可以用于实际测量和绘图。它在17世纪的欧洲很流行,并被人们通用了200多年。问世不久,就传人了中国。1630年
罗雅谷在中国写了《比例规解》一书,介绍比例规的用法。此后中国数学家的书中就常有关于比例规的论述。我国故宫博物院内还藏有各种质料和不同类型的比例规几十具。