056254628 发表于 2010-11-21 13:47:59

直线均分田地的最短问题

gxqcn的均分田地,田埂最短问题,分界涉及到曲线。
而一般生活中一般都是直线。
如果要求分界都必须是直的线段,那么最小值又如何呢?
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有一块田地需要分给n户,要求各户分得面积相等,
田地内部不同户分得的区域将建田埂以分隔(原待分地已有田埂圈定)。
现为实现耕地面积最大化,要求新建田埂总长度最小。请问如何规划?

注:
1、分后新修的田埂对所分面积均等性的影响忽略不计;
2、允许与边界不相同的“孤立”田埂的出现;
3、允许各户分得的田地不连通,即块数可以不止一块。
4、田埂都必须是直的。

056254628 发表于 2010-11-21 13:54:06

我先来讨论一下n=3的情况:




分界线端点坐标:

$(0,2/3+sqrt(15/4)/30)$
$(0.5,2/3-sqrt(15/4)/30)$
$(1,2/3+sqrt(15/4)/30)$

最小值=$sqrt(15)/4+2/3=1.63491250321852$

gxqcn 发表于 2010-11-22 07:56:11

这个问题提得很好!
我那个问题,大家总结出了一些规律,对构造很有启发性。
对于楼主这个问题,如果也能提炼出一些规律,并对构造具有指导性的话,那就好了。

gxqcn 发表于 2010-11-22 08:00:02

其实,我认为,这个问题的解可以看做是允许任意曲线的基础解,
我们只要对那些不满足定律的地方,用圆弧稍稍调整即可。
但这个问题的计算显然容易得多,因为都是三角形或多边形,可以尽快找到最佳,然后再用圆弧微调。

mathe 发表于 2010-11-26 17:29:59

这个题目分析了一下,好像最值条件的几何意义不是很明显,没有了那些优良的性质(如等角)
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