纯粹的数学、物理、逻辑(braingames.ru):与贸易无关的大脑游戏 - 页 156

 
顺便问一下,你应该在时间变化之前还是之后指定距离?当问到 "这个距离什么时候变化 最快 "的过程时,有点难以测量距离。
 
lazarev-d-m:
顺便问一下,你应该指定时间变化之前还是之后的距离?当问到 "这个距离什么时候变化 最快 "的过程时,有点难以测量距离。

假设手是连续运动的,没有抽搐。这是最符合逻辑的假设。

不知何故,没有衍生品我就做不到。

 

似乎真的很棘手。直观地说,这似乎是它们重叠的点。(另一个选择是当他们看向相反的方向。)但这一点也不明显。

考虑到箭头从某个零点开始逆时针移动,在那里它们的方向最初是一致的。

每小时:z1 = 36*exp(i*t) = 36*cos(t) + i*36*sin(t)

Minute: z2 = 45*exp(i*12*t) = 45*cos(12*t) + i*45*sin(12*t)

两端的距离(或者说,它的平方:L^2 = (36*cos(t) - 45*cos(12*t))^2 + (36*sin(t) - 45*sin(12*t))^2 =

= 36^2 + 45^2 - 2*36*45*(cos(t)*cos(12*t)+ sin(t)*sin(12*t) )

= 36^2 + 45^2 - 2*36*45*cos(11*t) = 3321 - 3240*cos(11*t)

所以L=(3321-3240*cos(11*t))^0.5。(***)

L'=0.5*(3321-3240*cos(11*t))^(-0.5)*11*3240*sin(11*t)->最大模数。

就这样了。我就不说了,即使是Wolfram也没有找到诚实的极值,那里是一个近似值。

 
Mathemat:

= 36^2 + 45^2 - 2*36*45*cos(11*t) = 3321 - 3240*cos(11*t)

噗嗤。我自己也在解决同样的问题,结果都是一样的。我看了看论坛,也有同样的想法:)。

是的,我也不知道这个推导。我不记得他们是如何计算的。从这个表达式中计算导数实在是不现实的。但为什么呢?显然,必须有一个解决方案。

 

这问题似乎已经解决了。

因此,我们得到这个依赖性函数

y = (3321-3240*cos(x))^(1/2), 其中

y是两端在任何时候的距离

x是箭头之间的偏转角度[0;2*Pi] 。

从这里,我们找到导数,并研究一个极点

y ' = 1/2*(3321-3240*cos(x))^(-1/2)*3240sin x = 0
sin x = 0
x1 = 0
x2 = pi
在0处,速度最大,在π处,速度最小。

因此,最大速度是在0gr,这意味着它将是在箭头重合的地方,正如最初的假设。
这似乎解决了问题,尽管如果有什么问题,我会让你知道。

 
Road_king:

因此,最大速度为0g,这意味着它将在箭头重合的地方,按照最初的意图。
这似乎解决了问题,尽管如果有什么问题,我会让你知道。

正弦的其他解决方案呢?
 
Road_king:

从这里,找到导数并调查到极值

y ' = 1/2*(3321-3240*cos(x))^(-1/2)*3240sin x = 0

不,不是的。我可以自己找到衍生品。

这里我们需要找到它的极值,而不是零。它是第二个 导数的零点。

当这个距离变化最迅速时。

就是说,当速度达到最大时。

 
我们到底要做什么?
 
Road_king:


因此,在0g的最大速度,这意味着它将在箭头重合的时刻,正如最初假设的那样。
这似乎解决了问题,尽管如果有什么问题,我会让你知道。

数值方法给出的数值完全不同)。

当从中午开始,箭头之间的最大速度是在403秒,并在3927秒后重复(计算精确到一秒)。距离27毫米

 
_RAVen:

数值方法给出的数值完全不同)。

当从中午开始,箭头之间的最大速度是在403秒,并在3927秒后重复(计算精确到一秒)。距离27毫米

再来一次。我们把数字处的乘数81去掉,这解决不了任何问题,还有频率乘数。我们得到函数

L(t)=(41-40*cos(t))^0.5

该函数是周期性的。图。

我们必须找到L'的模数最大的点(在图上我们看到这些点接近函数L的最小值,但它们绝对不是它的最小值;事实上它们是图的拐点)。

换句话说,我们必须从二次导数L(t)的零点中选择。仔细地微分两次--我们得到第二个导数的零点是cos(t)=4/5的点。(如果你需要,你可以自己对函数L(t)进行两次微分)。

距离(考虑到损失的乘数sqrt(81))为

L(t)=9*(41-40*4/5))^0.5=27毫米

我可能在什么地方弄错了,或者没有考虑到什么。但结果却出乎意料地 "合理",表明这个解决方案可能是正确的

P.S. 从零开始的第一个时间(尽管没有必要去寻找它)大约是π/5,即在运动开始后大约6分钟。

结果是,答案根本不像所谓的 "直觉上的明显"。

但问题其实很简单,但必须要小心。

我希望我可以找到一个没有上层数学的解决方案...