一个有关求导的题目!
我上高三的时候,高三数学教材已经开始引入导数的知识了。好像是第一次还是第二次月考最后一道大题考的这题目,跟求导有关。当时我没做出来。考完讲卷子时我旁边的同学说很容易,怎么怎么就出来了。老师似乎也觉得很容易,根本讲都没怎么讲,也可能是我开小差去了没认真听。
我越想越觉得怎么像是个高深莫测的研究生、博士生课程中才有的包络问题。
题目是这样的:一根刚性直棍要横着通过一个L形过道,过道宽度如图所示。问这根直棍的长度最大为多少?
[ 本帖最后由 Starling 于 2007-5-7 02:05 编辑 ] 包络问题?
请楼主详细说说 我不知道啊!
我就是想请大侠帮我解决这个问题。按当初的情形,这应当是可以用高中的导数知识就能做出来的。
::0020:: 设棍长为 L
题的最终结果是:
L^{2/3} <= a^(2/3) + b^(2/3)
高中生能逻辑清晰地做出该题目的, 水平不简单
[ 本帖最后由 smile123 于 2007-5-7 12:37 编辑 ] 是个用导数求极限问题。 原帖由 lzluyi 于 2007-5-7 16:31 发表
是个用导数求极限问题。
首先声明,对于大侠给出的方法,我并没有用其着手计算,所以说出来的话可能漏洞百出,还请指教。
不知大侠可否告知这样做的原理?
感觉上,就是将AB的长度表示成θ的函数,然后对θ求导,求出此时AB长度的极值。
但我感觉这个极值并非最大值啊!设想θ无穷趋近于0,则AB长度可以趋向无穷大!
就我个人而言,单纯用高中的导数知识,我想不出解决方法。我的想法是:让A、B均沿着(紧贴着)过道外壁移动,于是在各个时刻的AB就划出一个包络(但我不知道如何用数学语言描述它);这个包络当然是AB长度的函数;当这个包络与过道内转角相切时,AB长度即取到最大。
[ 本帖最后由 Starling 于 2007-5-7 17:55 编辑 ] 原帖由 smile123 于 2007-5-7 12:29 发表
设棍长为 L
题的最终结果是:
L^{2/3} <= a^(2/3) + b^(2/3)
高中生能逻辑清晰地做出该题目的, 水平不简单
大侠可否告知求解思路? 我把课件发上来,你看看? 哦!后面用到了偏导,不知高中学了吗?
[ 本帖最后由 lzluyi 于 2007-5-7 21:37 编辑 ] 我上高中时,只学了极限。。。现在的高中课程还真强 能把课件传上来供我下载吗? 一个有关求导的题目课件 我也来凑个热闹。
看下图:
假设有一个长度可变杆子伸到这个拐角通道中,要求杆子的两头和外壁接触,杆子中间必须和D点接触,当杆子从通道的一端到另一端时,考察杆子的长度变化,当杆子刚进入的时候,θ-〉0,这是杆子的长度
L->无穷大,随着杆子逐渐进入,L逐渐变小,考察杆子出来时情况θ-〉π/2,L->无穷大,说明L在变小倒一个定值时又变大了,不难证明杆子长度
L随θ的变化是连续的,杆子L变化的变小值就是所求得值。构造
L=f(θ),在θ的定义域范围内L并不是单调的,这样 dL/dθ=g(θ),当dL/dθ=g(θ)=0时f(θ)处于极值,这里就是极小值,求出θ后求出f(θ)就解出来了。
看图分析一下
`AD = sqrt{a^2 + b^2}`
$CD = L_1, DB = L_2, L = L1+L2$
$sini = \frac{a}{sqrt{a^2 + b^2}}$
$sinj = \frac{b}{sqrt{a^2 + b^2}}$
根据正弦定理有
$\frac{sini}{L2} = \frac{sin\theta}{ sqrt{a^2 + b^2}}$
$\frac{sinj}{L1} = \frac{sin{\frac{\pi}{2}-\theta}}{ sqrt{a^2 + b^2}}$
有
$L=\frac{a}{sin\theta} + \frac{b}{cos\theta}$
求导
求$frac{dL}{d\theta} = 0$ 解出$\theta$, L就出来了。
简单的想了一下,公式的源码是现想现编的,没有解,大家看看有没有什么差错
[ 本帖最后由 wenlianyi 于 2007-5-8 22:58 编辑 ] 超女时代,人心浮躁,天文论坛可喜可贺!我把一个大学数学系毕业论文放上来,供大家探讨。她的论文题目是《几何模型在现实生活中的应用》。论文最后一节讨论了这个问题,我担心牵扯到个人问题,以图片形式放上来,请大家原谅! LS提供的拐角问题的方法和我的思路相同,不过建立$l(\theta)$的方法不同,最后的解是一样的。
仔细检查了一下我的推导,竟发现正弦定理解错了,改过来了,看来的要动笔写了,真的老了
::0023:: 现在高中居然要教求导了?::21:: 从03年开始改用含有导数内容的新教材。
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