Математическая помощь. Трудные задачи

Тема в разделе "Университет", создана пользователем romm, 5 фев 2009.

  1. TopicStarter Overlay

    romm KMC

    • Заслуженный
    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    21.02.2006
    Сообщения:
    2.267
    Симпатии:
    18
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Сан-Хозе, Калифорния
    Оффлайн
    Г-да и дамы, требуется математическая помощь зала.

    Дана эвклидова плоскость ХY и на ней:
    * точка х0, у0
    * прямоугольник с диагональю {х1, у1}-{х2, у2} и сторонами, параллельными осям координат.

    Точка находится вне прямоугольника.
    Найти:
    а) уравнение прямой ax + by = c, проходящее через данную точку и ближайшую к ней точку прямоугольника
    б) расстояние от точки до прямоугольника

    Вопрос: имеется ли аналитическое решение, выражаемое элементарной формулой? Какова такая формула?

    Насчет неэвклидовых поверхностей удалил - неактуально оказалось. :)
  2. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    А разве координаты концов диагонали однозначно задают прямоугольник?? Это же всего два уголка. Маловато будет! То есть с одной, фиксированной диагональю есть множество прямоугольников (два оставшихся уголочка на резиночках по кругу передвигаются)
    Соответственно, в рамках сказанного задача, видимо, не решаема.
  3. VVB Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    25.11.2008
    Сообщения:
    32
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Украина
    Оффлайн
    Естественно задают! МГ, а одни двойки :)
  4. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    Если будет дополнительное условие, скажем, стороны прямоугольника параллельны осям координат - тогда да. А при отсутствии оного можно вращать уголки и делать разные прямоугольники от квадрата до тонкого прямоугольника.

    Представьте себе вторую диагональ этого прямоугольника - той же длины, в середине пересекаются. Так вот, вторая диагональ подвижна - и любой ее поворот вокруг точки пересечения дает новый прямоугольник.

    Так что еще вопрос, у кого были двойки. ;)
  5. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Ответ: есть, но неаналитическое (кусочно-аналитическое), поскольку будет содержать условие в зависимости о того, какая сторона ближе и надо ли считать перпендикуляр до стороны или расстояние до ближайшего угла прямоугольника.
    Всего видимо будет 9 областей, в каждой из которых будет своя формула.

    Как считать. Ну вот навскидку нашел
    http://www.nuru.ru/mat/geom/011.htm
    Не поннравится, погуглите еще.

    Если я правильно понимаю второй вопрос, то это уже не плоскость, а пространство обычное декартово и надо найти расстояние до кривой 2 и более порядка. ( Правда "плоскость неэвклидова" - это смущает)
    Ответ в общем аналогичен.
    Главное - найти ближайшую точку - уравнение прямой уже детали.
    ( Для цилиндра и тороида лучше в цилиндрических координатах задавать - одна координата вылетает угловая)
  6. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Вы правы, Crest, я сразу счел их параллельными, чтобы не мучаться :)
  7. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    Вот! А то ругать гроссмейстера всякий может... :)
  8. VVB Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    25.11.2008
    Сообщения:
    32
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Украина
    Оффлайн
    Crest
    Да извините, был неправ. Двоечник на самом деле то я :rolleyes:
    Действительно, можна сколизить по кругу, диаметром которого и есть указанная диагональ. Любой другой его диаметр и даст недостающие две вершины прямоугольника.
    А вот квадрат, конечно, вышел бы только один ;)
  9. VVB Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    25.11.2008
    Сообщения:
    32
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Украина
    Оффлайн
    А, Crest похоже это и писал :/
  10. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    Судя по всему, автор действительно имел в виду параллельность сторон осям. Так что можно решать в таком предположении. То есть внимательно читать Владимировича...
  11. TopicStarter Overlay

    romm KMC

    • Заслуженный
    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    21.02.2006
    Сообщения:
    2.267
    Симпатии:
    18
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Сан-Хозе, Калифорния
    Оффлайн
    Да-да, конечно, пардон.

    Стороны, конечно, параллельны осям.
  12. TopicStarter Overlay

    romm KMC

    • Заслуженный
    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    21.02.2006
    Сообщения:
    2.267
    Симпатии:
    18
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Сан-Хозе, Калифорния
    Оффлайн
    9 я и сам могу. Интересовало наличие аналитического.
  13. Муркенштейн Гастролёр

    • Участник
    Рег.:
    20.02.2006
    Сообщения:
    1.794
    Симпатии:
    15
    Репутация:
    2
    Адрес:
    Nowhere
    Оффлайн
    Я что-то не вкурил... А почему 9 областей? Вроде должно быть только 8.
  14. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    Сто пудов, 8! Это видно в символе # :)

    Возможно, девятой Владимирович посчитал пространство внутри прямоугольника. Но по условиям задачи, точка вне его.
  15. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Sorry, абстрагировался. Не тактик я :)
    Если "Точка находится вне прямоугольника",то 8 конечно :)
    Кстати с 9-ой внутренней областью свои проблемы.

    Если функция Хевисайда за аналитическую сойдет, то можно и аналитическое.
  16. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
  17. MS Михаил Семионенков

    • Команда форума
    Рег.:
    11.02.2006
    Сообщения:
    6.542
    Симпатии:
    3.361
    Репутация:
    175
    Оффлайн
    Лень все аккуратно делать, но если можно использовать модуль, то, наверное, задача решаемая,
    с финтами типа

    (x-x1-|x-x1|)/|x-x1|

    Еще, правда, надо не вляпаться в нули в знаменателе, домножить все в результате, чтобы знаменателей не осталось.
  18. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Ну я и имел в виду примерно это же
  19. PP Заблокирован

    • Заблокирован
    Рег.:
    21.02.2006
    Сообщения:
    1.023
    Симпатии:
    148
    Репутация:
    5
    Нарушения:
    31
    Оффлайн
    А не может получиться проще в какой-нибудь другой системе координат?
  20. Vladimirovich Консультант

    • Ветеран
    • Заблокирован
    • Старожил
    Рег.:
    27.09.2006
    Сообщения:
    6.007
    Симпатии:
    810
    Репутация:
    31
    Нарушения:
    31
    Адрес:
    https://quantoforum.ru/
    Оффлайн
    Да и так просто. Ну не непрерывно дифференцируемо :) Ну и что?
  21. Муркенштейн Гастролёр

    • Участник
    Рег.:
    20.02.2006
    Сообщения:
    1.794
    Симпатии:
    15
    Репутация:
    2
    Адрес:
    Nowhere
    Оффлайн
    На самом деле всё просто. Даже если учитывать внутреннюю часть прямоугольника, то областей всё равно остаётся 8. Лишь усложняется форма некоторых из них.
  22. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    Установлен новый рекорд точности вычисления числа π

    ...Теперь ученым из Университета Цукуба удалось превзойти своих коллег более чем в два раза: новый рекорд точности вычисления числа π составляет более чем 2,5 триллиона цифр после запятой. Если быть совсем точным, последовательность насчитывает 2 576 980 377 524 десятичных разрядов.

    Вычисления проводились на суперкомпьютере T2K Tsukuba System, оборудованном 640 процессорами AMD Opteron с четырьмя ядрами, обеспечивающими суммарную производительность до 95 триллионов операций с плавающей запятой в секунду. На расчеты числа π ушло 73 часа 36 минут. Для сравнения: предыдущее рекордное вычисление длилось 600 часов.

    Инженеры и математики редко используют число π с точностью выше тысячи знаков после запятой.

    Неофициальный праздник День числа π отмечается 14 марта, которое в американском формате дат (месяц/день) записывается как 3.14, что соответствует приближенному значению константы.
  23. Shaq Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    12.07.2008
    Сообщения:
    623
    Симпатии:
    3
    Репутация:
    2
    Оффлайн
  24. Crest Админ, МГ

    • Команда форума
    Рег.:
    05.02.2006
    Сообщения:
    57.242
    Симпатии:
    21.128
    Репутация:
    627
    Адрес:
    Москва, Россия
    Оффлайн
    Это разные вопросы. Их стоит решать поодиночке, то есть отдельно.
  25. Luke Skywalker Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    10.04.2009
    Сообщения:
    365
    Симпатии:
    1
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    В реальной жизни у нас пространство, где пи=3.14159.... а остальное придумали математики, которым было нечем заняться :)

    Этим тоже было нечем заняться :)
  26. WinPooh В.М.

    • Команда форума
    Рег.:
    13.02.2006
    Сообщения:
    9.491
    Симпатии:
    3.118
    Репутация:
    95
    Адрес:
    Москва
    Оффлайн
    Бред какой. Инженеры используют пи с тремя-четырьмя знаками, ну максимум с шестью после запятой.
    Математики - те, которые настоящие - вообще никакими численными арифметическими расчётами не занимаются :)
  27. инфолиократ Николай Корнейчук

    • Участник
    Рег.:
    25.12.2007
    Сообщения:
    413
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Адрес:
    Брест, Беларусь
    Оффлайн
    А тот, который на надгробии завещал выбить Пи со своей (ошибкой после какого-то знака) определенной точностью кем был: инженером или математиком?
    Согласен, что это НЕУЛОВИМЫЙ ДЖО, но что, и спросить (помечтать) нельзя? З павагай
  28. Сан Саныч Зарегистрирован

    Рег.:
    29.10.2009
    Сообщения:
    2
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Дамы и господа! Помогите решить задачу по математике (школьный курс).

    Сумма цифр в десятичной записи числа n равна100, а сумма цифр числа 44n равна 800.
    Чему равна сумма цифр числа 3n?

    Я ответ нашел: 300. но как доказать, что это единственный результат?
  29. IMCheap Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    26.01.2009
    Сообщения:
    1.232
    Симпатии:
    22
    Репутация:
    1
    Оффлайн
    Если n представить в виде a*10^(psi)+b*10^(psi-1)+....+x (a,b...,x - натуральные числа, коэффициенты разложения), то 44n=4a*10^(psi+1)+(4a+4b)*10^(psi)+...4x. Естественное, где-то коэффициенты могут "перехлестнуть" за 10, тогда будем иметь сдвиг на разряд. Но из условия, что сумма цифр равна 800 видим, что она как раз равна сумме всех коэффициентов (8а+8и+...+8x), как если бы разложение было "правильным", без сдвигов. А сдвиги у нас коэффициенты понижают. Отсюда мораль - их не было, разложение именно такое. А если оно именно такое, т.е. все коэффициенты вышеприведенного разложения 44n меньше 10, то тогда коэффициенты 3n (3a, 3b,..., 3x) тем более меньше 10, т.е. сумма цифр просто увеличится в 3 раза, будет равна 300.

    Понятно, что это неформальное объяснение, но всё же. Школьнику достаточно заметить закономерность, а студенту - привести разложение. :)
  30. kms07 Учаcтник

    • Участник
    Рег.:
    13.11.2009
    Сообщения:
    79
    Симпатии:
    0
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    Уважаемые любители и шахматные профессионалы!
    На дом дали задачу по методике математики, над которой я ломаю голову около 4-х дней. Срок - неделя. Pleas, help!
    В общежитии студенты физмата гоняли блиц. Известно, что состоялось 5 партий "математик против математика" и 12 партий "физик против физика". Известно также, что каждый студент сыграл с математиками на одну партию меньше, чем с физиками. Сколько студентов играло блицпартии?
    Заранее благодарен.
  31. Grigoriy Старожил

    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    11.02.2006
    Сообщения:
    4.120
    Симпатии:
    87
    Репутация:
    5
    Оффлайн
    Очевидно, 14. Попробуйте с этой подсказкой решить сами. Это просто.
  32. Alexander Заслуженный

    • Заслуженный
    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    12.02.2006
    Сообщения:
    3.579
    Симпатии:
    1.568
    Репутация:
    43
    Онлайн
    Ни фига не понятно :) Если это был круговик, то непонятно даже сколько должно было быть математиков, чтобы прошло 5 партий между ними. Но 4 дня ломать голову... :|
  33. Grigoriy Старожил

    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    11.02.2006
    Сообщения:
    4.120
    Симпатии:
    87
    Репутация:
    5
    Оффлайн
    Так в том и прелесть! Когда из хаоса вдруг вырисовывается ясная картина.
    В данном случае решение элементарно и занимает 4 строчки - 2 на введение обозначений и 2 на решение - точнее, д-во что если решение существует, то единственно - 14. Ну и надо предьявить пример. Это тоже несложно.
  34. evgeny Старожил

    • Ветеран
    • Старожил
    Рег.:
    30.09.2006
    Сообщения:
    5.028
    Симпатии:
    9
    Репутация:
    0
    Оффлайн
    А мне понравилось - красивая задача. Спасибо, kms07.
    Если затрудняетесь с подсказанным Григорием ответом, я напишу решение.
  35. Grigoriy Старожил

    • Участник
    • Старожил
    Рег.:
    11.02.2006
    Сообщения:
    4.120
    Симпатии:
    87
    Репутация:
    5
    Оффлайн
    Да, задача хоть и простенькая, но красивая.

Поделиться этой страницей