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标题: 这个能否作出? [打印本页]

作者: sketchpad    时间: 2011-5-14 21:57     标题: 这个能否作出?

过直角内部一点P求作一条直线,使其被角两边所截得的线段最短。
若将问题改成:使其被角的两边所截得的线段等于已知线段a(a足够长),不知能否作出。
a.gif

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http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12103&k=8045e2a9419b4b754785cbce40465214&t=1714719659&sid=6pQSPf


作者: zwh2010    时间: 2011-5-14 22:00

可以的,不难自己试试吧
作者: 柳烟    时间: 2011-5-14 22:20

这个题还有点难度呀。
作者: 柳烟    时间: 2011-5-14 22:52

我用画板探了探,那个极值点大概位置知,具体位置不知,请高手指点迷津,本人数学荒漠得差不多了。那位大师伸出巨臂,帮咱一把。
作者: inRm    时间: 2011-5-14 23:23

难道不是45度斜线吗
作者: yimin0519    时间: 2011-5-14 23:49

过直角内部一点P求作一条直线,使其被角两边所截得的线段最短。
12103
sketchpad 发表于 2011-5-14 21:57
这个好像和前苏联一道奥赛相似(他那是任意角),几何作法不易,有待查阅相关资料。

解析算法公式如下:

最小值.gif

如果参照表达式用几何画法因涉及到立方根是不可能完成的。

插图时掉了个平方,重新发一下公式:

最小值AB.gif

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http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12109&k=7af99252fdbcae8aa2b5c2fbd518d5f3&t=1714719659&sid=6pQSPf



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http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12110&k=0b19b07149d598305d5c3fd9c45ea850&t=1714719659&sid=6pQSPf


作者: 柳烟    时间: 2011-5-15 00:01

这个好像和前苏联一道奥赛相似(他那是任意角),几何作法不易,有待查阅相关资料。

解析算法公式如下:

12109

如果参照表达式用几何画法因涉及到立方根是不可能完成的。
yimin0519 发表于 2011-5-14 23:49
原来表达式复杂,怪不得我连火门都摸不着,谢谢老兄。
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 00:12

7# 柳烟


请重新看一下公式,原插图时AB后忘记加个平方符号了。

很纳闷的是无法求得线段最短时,角点到线段两端的距离表达式,因为它们是一个四次方程(系数极为复杂)的一个根。
作者: sketchpad    时间: 2011-5-15 06:35

看来这个特殊情形下的philo线是无法作出的
作者: sketchpad    时间: 2011-5-15 07:00

6# yimin0519
恒等变形后得到一个很优美的形式:
无标题.jpg

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http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12117&k=25e5b42f788c3968eab153a693765bed&t=1714719659&sid=6pQSPf


作者: sketchpad    时间: 2011-5-15 07:10

将问题改成Pappus问题的一般化问题不知有没有解。
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 10:34

过直角内部一点P求作一条直线,使其被角两边所截得的线段最短。
若将问题改成:使其被角的两边所截得的线段等于已知线段a(a足够长),不知能否作出。
12103
sketchpad 发表于 2011-5-14 21:57
楼上变形公式真的漂亮!!

【不用改题,查阅相关资料,楼主这问题为著名的弗尔洛线,这条直线可以用圆规和直尺作出。】
自编评论1:看书时没仔细推究,其语言误导了我,结论下的过早。
【资料来自《几何学辞典》第602页2721题及第621页2813题】

【它原是初等几何作图不能问题,但现今已经被人搞定了,待我把作法摘录出来。】
自编评论2:欠考究。经过推论,如搞定此题,那么2的立方根也可以用几何画法作出了,继而尺规画法三大难题就不攻自破了,那是不可能的。
作者: sketchpad    时间: 2011-5-15 11:07

13# yimin0519
太好了,期待……
作者: zwh2010    时间: 2011-5-15 11:53

可能是我没弄懂楼主的意思,原以为只是画条线,没考虑尺规作图。我想若是用画板作出那条线确实不难,方法也不少啊,因为所有涉及极值的画板基本上都能做。就是确定具体关系,如用公式法表达极值,也不是难事,建立一个适当的函数关系,找出稳定点,只要能化成4次以内的整式方程就有公式解,手算繁,软件易;尺规作图需观察那个公式,这不就和咱们上学时老师讲的群论有关了吗。各位大师恕我莽撞,见笑啦;版主看到的话,我想建议开个数学版。
作者: 柳烟    时间: 2011-5-15 11:59

15# zwh2010
我支持你,因为我的数学还给老师了。
作者: zwh2010    时间: 2011-5-15 12:05

呵呵,谢谢理解,我也是啊,要能一起再学习学习数学那就太好啦。
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 12:52

【先来个几何画板的计算作法:】

编辑:呵呵,只能用计算的办法解决了。理由见13楼自编评论。当然在几何画板5.0以上高版本里也可以用轨迹与图元的交点求得近似解。

计算法和轨迹法(已经合为一个文件)

线段最短轨迹解法.gsp (14.95 KB)

可以用6楼、10楼的公式检验。

附件: 线段最短轨迹解法.gsp (2011-5-15 16:37, 14.95 KB) / 下载次数 4329
http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12125&k=3586ec5e6c6ca295ae0c906433b8a7f5&t=1714719659&sid=6pQSPf
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 16:48

将问题改成Pappus问题的一般化问题不知有没有解。
sketchpad 发表于 2011-5-15 07:10
Pappus问题P点在角平分线上啊。

最短和定长性质相同,估计尺规作法是完成不了的。
作者: zwh2010    时间: 2011-5-15 17:14

3次根号2就是倍立方体问题;可以转变为作圆锥曲线的切线。
作者: zwh2010    时间: 2011-5-15 17:23

再了解下尺规作图http://anpaozailushang.blog.sohu.com/87125574.html
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 19:10

21# zwh2010

迷惑么?

http://mathworld.wolfram.com/PhiloLine.html

迷惑.gif

图片附件: 迷惑.gif (2011-5-15 19:10, 24.34 KB) / 下载次数 1733
http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12128&k=18469a54f026f0a14054ff64e182e032&t=1714719659&sid=6pQSPf


作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 19:20

我是被它搞迷糊的(证明没贴上来):

搞迷糊.gif

图片附件: 搞迷糊.gif (2011-5-15 19:54, 18.16 KB) / 下载次数 1709
http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12129&k=e3f3bff32ef3bb3491e237168d26195f&t=1714719659&sid=6pQSPf


作者: sketchpad    时间: 2011-5-15 19:25

《几何学辞典 问题解法》这本书很不错,瑕不掩瑜。
作者: zwh2010    时间: 2011-5-15 20:01

这扫描版吧,网上有免费的电子版吗?
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 20:21

这扫描版吧,网上有免费的电子版吗?
zwh2010 发表于 2011-5-15 20:01
看你喜欢哪种文件格式的了:

pdf格式:

几何学辞典.问题解法.pdf

http://ishare.iask.sina.com.cn/f/13411079.html

djuv格式:

问题解法.几何学辞典.djvu

http://ishare.iask.sina.com.cn/f/10999822.html

我用的是6、7年前从当初吉林大学数学网站下的,比较模糊。
现在提供的网址上是比较清晰地版本且带封面与目录:

jhxcd.gif

图片附件: jhxcd.gif (2011-5-15 20:27, 37.17 KB) / 下载次数 1734
http://www.inrm3d.cn/attachment.php?aid=12131&k=1e62bbebab9f2c5ed8d775aaa5f2870e&t=1714719659&sid=6pQSPf


作者: zwh2010    时间: 2011-5-15 21:31

谢谢!有好东西多介绍介绍啊,再次谢谢。
作者: yimin0519    时间: 2011-5-15 22:21

3次根号2就是倍立方体问题;可以转变为作圆锥曲线的切线。
zwh2010 发表于 2011-5-15 17:14
兄弟喜欢高次方程?建议下载这本书看看:

《笛卡尔-几何》【全名应当叫《几何-勒内·笛卡儿》】

http://ishare.iask.sina.com.cn/f/15294867.html
作者: sketchpad    时间: 2011-5-16 06:08

18# yimin0519
轨迹法很好理解,计算法中的那个计算结果是解一个四次方程的出还是有什么简便方法?谢谢!
作者: yimin0519    时间: 2011-5-17 01:33

29# sketchpad


数学软件maple的extrema函数几秒钟就可以搞定,不用求导数的。
作者: sketchpad    时间: 2011-5-17 06:28

30# yimin0519

哦,谢谢回复,得下载试试。
作者: yimin0519    时间: 2011-5-17 15:06

30# yimin0519

哦,谢谢回复,得下载试试。
sketchpad 发表于 2011-5-17 06:28
入门容易精通难。呵呵。我断续用了8、9年才具备一点功力。




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