(一)阅读下文,完成第1~6题。(17分)
样式雷的屋顶与悬链线
①从康熙到光绪二百余年间,江西人雷发达一家七代人因长期掌管样式房(清代承办内廷工程建筑的机构)而得名“样式雷”。这个皇家建筑设计世家。为后世留下了许多辉煌的建筑.也留下了许多珍贵的建筑史料,因此得以入选《世界记忆遗产名录》。其中有关皇宫屋顶规制的资料.不但详细说明了这类屋顶的建筑工艺,还特别指出,之所以必须做成规定的形状,是为了达到一种功能:在下雨时使雨水流得最快,并在离开屋檐之后能射得最远。这种屋顶的形状就是在数学上称为“悬链线”的曲线。
②早在“样式雷”之前上百年,“悬链线”就已经在我国的桥梁建筑中出现过。据明朝万历《新昌县志》所载,位于浙江省惆怅溪之上的迎仙桥就是具有近似于“悬链线”拱的古石拱桥。“样式雷”实际上解决的是一个动力学问题,就是要寻找一种曲线,如果让一个小球沿着这条曲线滚落。滚下来的小球将得到最大的速度,亦即所需的时间最短。迎仙桥则是一个静力学问题。两者均需要运用微积分方程来解决,而结果则殊途同归,都是“悬链线”。当然,不管是“样式雷”还是迎仙桥的设计者。他们都不知道“悬链线”这种数学曲线,更不会微积分。他们的结果完全是从实践中反复摸索、总结出来的。