Toiseen asteen tikkaat

Anonyymi

Otetaanpas uusi versio vajatehtävästä, jossa tikkaat ovat paraabelin muotoiset. Tikkaat täytyy siis asettaa nojaamaan (korkean) seinän vieressä olevaa vajaa (leveys: a korkeus: b) vasten siten, että tikkaat lähtevät maasta ja päätyvät seinää vasten.
Mitkä ovat lyhyimmät mahdolliset tällaiset paraabelitikkaat?
Ei huomioida sitä kestäisivätkö tikkaat itsestään pystyssä vai ei. Ajatellaan vaikka että ne on kiinnitetty seinään.

Tässä vielä havainnollistava kuva: https://aijaa.com/78oUCG

Kysytään ratkaisuja seuraaville tapauksille
a = 2, b = 3
a = 27/10, b = 187/40
a = 1,529; b = 1,0515

10

55

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Paraabelin huippumuodosta pääsin tulokseen, että paraabeli leikkaisi x-akselin kohdassa x=2*(huipun x-koordinaatti), mutta sitten ei enää etene, tulee epämääräisiä tuloksia...

    • Anonyymi

      Onko tehtävänannossa sanottu, että paraabelin tulee olla (maanpinnan suuntaisen) x-muuttujan funktio? Tuossa esittämässäsi muodossa oikean vastauksen keksiminen on vähän työläämpää, koska paraabeli voisi aueta myös mihin tahansa muuhun suuntaan kuin alaspäin.

      • Anonyymi

        Joo, oletetaan funktioksi f(x) = ax^2 bx c. Mutta tuo yleisempi muoto (tai vaikka sallittaisiin mikä tahansa kartioleikkaus) voisi olla myöskin kiinnostava variaatio.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Joo, oletetaan funktioksi f(x) = ax^2 bx c. Mutta tuo yleisempi muoto (tai vaikka sallittaisiin mikä tahansa kartioleikkaus) voisi olla myöskin kiinnostava variaatio.

        Ai niin a ja b oli jo käytössä, nuo kertoimet ei samat a ja b.


    • Anonyymi

      Mitä kauempaa paraabelin huipusta ko. paraabelinpalanen leikataan, sitä lyhyempi se on. Eli kun mennään yhä kauemmas huipusta, paraabelin muoto lähenee suoraa.

    • Anonyymi

      y=Ax^2 Bx C
      Pitäisköhän tossa vaan antaa C:lle arvoja 3,3.1,3.2,...jne, ja laskea B tiedosta (2,3), sekä paraabelin ja x-akselin lp, joka sekin sisältää A:n.
      Sitten pituuden integrointi, ja A:n suhteen derivointi ja löytyy(vitsi) lyhimmät tikkaat kun C=3
      Sitten uusi C=3.1, ja verrataan tuloksia.... Käsipelillä ei onnistu.

      • Anonyymi

        Joo, ei se mene ihan noin suoraviivaisesti. Siitä derivaatan 0-kohdasta ei ole apua, vaan jos se paraabelin ja x-akselin leikkauskohta on A:n funktio, niin sen derivaatan epäjatkuvuuskohdasta päästään eteenpäin, ja siinäkin täytyy sitten jostain syystä vaihtaa etumerkkejä.
        Kaksi paraabelin yhtälöä laskin:
        y=-3x^2 6x 3
        y=-3.7458x^2 7.2416x 3.5

        Pituuksia en enää jaksa laskea, enkä tätä enää muutenkaan..


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Joo, ei se mene ihan noin suoraviivaisesti. Siitä derivaatan 0-kohdasta ei ole apua, vaan jos se paraabelin ja x-akselin leikkauskohta on A:n funktio, niin sen derivaatan epäjatkuvuuskohdasta päästään eteenpäin, ja siinäkin täytyy sitten jostain syystä vaihtaa etumerkkejä.
        Kaksi paraabelin yhtälöä laskin:
        y=-3x^2 6x 3
        y=-3.7458x^2 7.2416x 3.5

        Pituuksia en enää jaksa laskea, enkä tätä enää muutenkaan..

        yhden vielä laskin: y=-4.37x^2 7.24x 6
        kuvista näyttäis, että tuo C=3 paraabelin kaari olis lyhin, pitäis laskee, mutta hankala integrointi...


      • Anonyymi

        Minä sain optimaaliseksi paraabeliksi

        −0.48039x^2 0.7506x 3.420375

        Hyvin lähellä muuten lukua -2 tuon toinen juuri, mutta ei kuitenkaan ihan (niillä tarkkuuksilla millä sain ratkaisun). Liekkö vain hauska sattuma?


    • Anonyymi

      Otetaan akseleiden leikkaus-koordinaatit muuttujiksi ja ratkaistaan ratkaistaan kertoimet (Lagrangen interpolaatiolla saadaan 2. asteen polynomi, joka kulkee kolmen annetun pisteen kautta.) Ratkaistaan sitten optimiarvo numeerisesti.

      https://www.desmos.com/calculator/x6unx8udkv

      Voisihan sitä ottaa polynomin kertoimet muuttujiksi ja sitten kirjoittaa ehdot rajoituksiksi. Tai jos ottaisi x-leikkauksen yhdeksi muuttujaksi ja sitten loput kertoimet eli f olisi muotoa (x-x1)*(c_{n-1}x^(n-1) ... c0), niin ainakin se vaadittu nollakohta > a löytyisi (kun lisää x1:lle ehdon x1>a). Kun minä Sagella tuota numeerista optimointia tein, niin jotenkin se minimize_constrained() -funktio ei aina kunnioita niitä annettuja ehtoja, vaan antaa joskus ratkaisun myös kielletyltä alueelta. Noh, tuossa minä tein niin, että etsitään sitä nollakohtaa ja jos sitä ei löydy, niin otetaan vaan joku suuri luku, jota käytetään integroinnissa, niin sen pitäisi kyllä rajoittaa menemistä rajoitetulle alueelle

      https://www.desmos.com/calculator/dl0kjts89b

      Tuo oli siis yleisemmälle kolmannen jne. asteen. (Mutta tässä en ole varma onko suuremmille löydetty optimi enää globaali minimi, sillä se tuntui vaihtelevan kun kokeili satunnaisia lähtöarvoja).
      Paraabelin kaaren pituudellehan saa myös analyyttisen kaavan hyperbelisen arkussinin avulla, mutta en tiedä onko siitä paljon apua, koska kaavasta tulee kuitenkin hyvin monimutkainen, niin en tiedä onko sen analyyttiseen ratkaisemiseen toivoa. Tässä kuitenkin vielä toinen versio, jossa kiinnitetylle x1:n arvolle minimointi y1:n suhteen tehty, niin minimin voi sitten itse etsiä vain vetämällä x1:stä itse oikeaan kohtaan Desmoksessa:

      https://www.desmos.com/calculator/yrn6m4siq8

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Hengenvaaralliset kiihdytysajot päättyivät karmealla tavalla, kilpailija kuoli

      Onnettomuudesta on aloitettu selvitys. Tapahtuma keskeytettiin onnettomuuteen. Tapahtumaa tutkitaan paikan päällä yhtei
      Kauhava
      197
      6861
    2. Ootko rakastunut?

      Kerro pois nyt
      Ikävä
      159
      2026
    3. Onhan sulla nainen parempi mieli

      Nyt? Ainakin toivon niin.
      Ikävä
      113
      1678
    4. Ujosteletko tosissaan vai mitä oikeen

      Himmailet???? Mitä pelkäät?????
      Ikävä
      51
      1380
    5. Suureksi onneksesi on myönnettävä

      Että olen nyt sitten mennyt rakastumaan sinuun. Ei tässä mitään, olen kärsivällinen ❤️
      Ikävä
      55
      1228
    6. Möykkähulluus vaati kuolonuhrin

      Nuori elämä menettiin täysin turhaan tällä järjettömyydellä! Toivottavasti näitä ei enää koskaan nähdä Kauhavalla! 😢
      Kauhava
      50
      1098
    7. Älä mies pidä mua pettäjänä

      En petä ketään. Älä mies ajattele niin. Anteeksi että ihastuin suhun varattuna. Pettänyt en ole koskaan ketään vaikka hu
      Ikävä
      100
      1064
    8. Reeniähororeeniä

      Helvetillisen vaikeaa työskennellä hoitajana,kun ei kestä silmissään yhtään läskiä. Saati hoitaa sellaista. Mitä tehdä?
      Kouvola
      6
      977
    9. Tarvitsemme lisää maahanmuuttoa.

      Väestö eläköityy, eli tarvitsemme lisää tekeviä käsiä ja veronmaksajia. Ainut ratkaisu löytyy maahanmuutosta. Nimenomaan
      Maailman menoa
      251
      944
    10. Kävit nainen näemmä mun

      Facessa katsomassa....
      Ikävä
      41
      919
    Aihe