边长为 1 的正方形四个顶点的村庄。要修路两两相通。求路的最短长度。
这个应该不是 X 形,应该是>-< 这种形状吧?
1
misdake 2023 年 1 月 18 日
列个>-<形状下总长度的函数求导判断正负,发现是凹的然后求最小值
另外我记得这种长度权重不同的求最值问题可以用费马原理来着。 |
2
misdake 2023 年 1 月 18 日
但如何证明这个形状最短呢?
|
3
GiantHard 2023 年 1 月 18 日 via Android 根据三角形任意两边之和必定大于第三边,>-< 应该比 X 更长
|
4
lance6716 2023 年 1 月 18 日 via Android
肥皂泡
|
5
ziwiwiz 2023 年 1 月 18 日 via Android
假设边长为 2 , 计算一半长度(>-),恒坐标为 x ,2*(x^2+1)^(1/2)+1-x ,求导为 2*x*(x^2+1)*(-1/2)-1 ,解 x^2+1=4x ,x=2±√3 。边长为 1 的话,就是横坐标为 1-(√3)/2
|
6
lance6716 2023 年 1 月 18 日 via Android
这个为什么不是匚型
|
8
cpstar 2023 年 1 月 19 日
如果是>-<,那是不是可以假定>-<是一个关于正方形中心的对称图形呢?那是不是可以设中间的横线长度为 x ,则五段路线的总长为 f(x)=x+2√(x^2-2x+2),0≤x≤1 ,这个函数是个凹陷型的,最小值大概在 0.4 左右
|
9
cpstar 2023 年 1 月 19 日
|
10
ziwiwiz 2023 年 1 月 19 日 via Android
@ziwiwiz 解得应该是 x^2+1=4x^2 ,x=√3/3 ,边长为 1 就是√3/6 ,中间横线长度为 1-√3/3≈0.423
|
12
lance6716 2023 年 1 月 19 日 via Android
看到根号 3 就想起蜂巢(正六边形)的一些特殊性质,在真实世界由蜜蜂进行的模拟中它最省材料
|
13
swulling 2023 年 1 月 19 日 via iPhone
应该就是 X 。而不是别的解。
|
14
swulling 2023 年 1 月 19 日 via iPhone
不过仔细想了想,不是 X 。
|
15
geelaw 2023 年 1 月 19 日 via iPhone 这是个相当不平凡的问题,关键词:Steiner 树。
|