xfhaoym 发表于 2023-3-16 17:27:05

用函数证明两点之间直线距离最短

在几何里两点之间直线距离最短是公理。有人非在用函数来证明。于是就有人用变分法证明了。但很麻烦!如果用函数的台劳级数看看行不行。
$f(x)=f(0)+f'(0)x+f''(0){x^2}/{2!}+...$
如果这个函数只有前两项,那就是一条直线—:f(x)=a+bx.所以得证。

hujunhua 发表于 2023-3-17 09:17:15

"两点之间直线距离最短"不是公理吧。
以此作为公理的话,概念上不够基本。这蕴含着跟无数的曲线长度进行比较,但是这时候曲线长度还没有定义呢。

公理是三角不等式”两边之和大于第三边“。

xfhaoym 发表于 2023-3-18 07:53:46

你好,在几何上它是公理。可是在函数上要证明直线的距离是最小值。用变分法能证出来。我想用台劳级数展开多项式。前两项是不是最小值?这要讨论,我没确定。

hujunhua 发表于 2023-3-19 06:50:31

xfhaoym 发表于 2023-3-18 07:53
你好,在几何上它是公理。可是在函数上要证明直线的距离是最小值。用变分法能证出来。我想用台劳级数展开多 ...

你可以试一下。
设连接两点的曲线方程为y=y(x), 那么曲线段的长度为\[
\int\sqrt{1+y'^2}\dif x
\]你把它级数展开忽略高次项的话,概念都不对,怎么证明?

xfhaoym 发表于 2023-3-22 08:15:47

谢谢hujunhua的指导。
如果一个直线方程。与一个多项式的函数比较。∫(a-b)√1+y(导数平方)dx,积分出来哪个大?
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