葡萄糖 发表于 2014-1-20 20:17:48

狄多公主圈地的变种

《狄多公主圈地》
在希腊传说中,推罗国王穆顿有个聪明漂亮的公主叫狄多。狄多在她的王国里过着幸福快乐的生活,自由自在、无忧无虑,可是好景不长,不幸的事情发生了,她的丈夫被她的兄弟塞浦路斯王杀死了。
可怜的狄多赶紧逃亡到了非洲西海岸,她想在这儿生活下来,于是她拿出随身携带的珠宝、玉器、金币,打算从当地酋长雅尔巴斯那里买些土地盖房子。狄多对酋长说:“我只要用一张牛皮包起来的地方。”酋长想也没想,一块牛皮包起的地方能有多大啊,自己捡了个大便宜,于是爽快的答应下来。狄多要了一头牛,把它杀了,剥下皮来,把牛皮剪成长长的细条,准备用牛皮来圈地。她以海为界,用牛皮条圈了一个半圆,圈出了一块相当大的面积。
后来,狄多在那儿建立了迦太基城。今天,还保存着迦太基的古迹。

如果边界是定长的线段,那么用一个定长的哪种曲线能圈得最大面积的土地?
定长曲线的长度分大于半圆弧、小于半圆弧和等于半圆弧讨论!

葡萄糖 发表于 2014-1-21 12:34:12


有人看吗!?

葡萄糖 发表于 2014-2-7 12:56:04

葡萄糖 发表于 2014-2-4 20:07

实际上,题目就是:
过定线段两端点,曲线长为定长的曲线与线段围成的最大面积。
变分法及其应用

KeyTo9_Fans 发表于 2016-2-4 09:10:26

这个问题还有另外一个变种,就是在规定的时间内跑出一条封闭的曲线,曲线所围的土地归你所有。

假设起点在草地和泥地的交界处,如下图所示:



在草地上跑,速度是$v_1$米每秒;

在泥地上跑,速度是$v_2$米每秒。

问应该怎样跑才能围出最大面积。

假设起点不在交界处,又应该怎样跑呢?

mathe 发表于 2016-2-4 18:53:05

起点在边界很简单,相切交线的圆

mathe 发表于 2016-2-4 18:58:10

如果起点在草地,那么同样只在草地是跑圆周即可。

mathe 发表于 2016-2-4 19:00:21

如果起点在泥地,那么可能是两段圆弧,关于分界线垂线对策,在分界线处应该有“折射“

mathe 发表于 2016-2-5 05:21:37

还有"折射"夹角问题,计算极值就可以得出,不知道是否会类似光路折射条件
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