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

75

    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. 20v on otettu kiinni

      Tulipalo oli sytytetty joten murhasiko ex omat lapsensa ja heidän Äidin. Tuskin sitä kukaan ohikulkijakaan sytytti.
      Savonlinna
      159
      10165
    2. Mitä meidän välillä

      Tapahtuu lopulta?
      Ikävä
      52
      2750
    3. IL - Auerin lapsia oli houkuteltu rahalla Annelin puolelle?

      16:12 Outoja väitteitä Sijaisäidin mukaan Auerin lapsia koetettiin houkutella nettipalstoilla muuttamaan kertomuksiaan
      Maailman menoa
      76
      2465
    4. 84
      2298
    5. Savonlinan perhesurma, epäilty mies romani, äiti kantaväestöä

      https://www.is.fi/kotimaa/art-2000011676508.html Savonlinnan seudun romaniyhdistyksestä kerrottiin lauantaina IS:lle, e
      Maailman menoa
      145
      2056
    6. Savonlinnan murhapolttaja romani

      Ainakin IS kertoo. Arvasin heti ettei ole normi valkolainen suomalainen.
      Maailman menoa
      235
      1878
    7. Ei me taideta

      Pystyä kokonaan olemaan erossa.
      Ikävä
      41
      1342
    8. Kun aika on oikea niin

      Tupsahdat uudelleen tai löydän edes melkein yhtä ihanan ja joudun tyytymään... Suukko poskelles. 😘 Viattomasti vain.. �
      Ikävä
      13
      1275
    9. Muutama vuosi sitten oli pulaa hoitohenkilökunnasta

      Nyt heitä sanotaan irti. Tarve ei ole hävinnyt mihinkään, ei myöskään raha jolla ihmisten työnteosta maksettiin; raha va
      Maailman menoa
      115
      1187
    10. Ilouutinen: Osmo Peltola jo teini-iässä, silti yhdessä Peltsi-isän kanssa taas tv:ssä!

      Ihan paras parivaljakko: Peltsi-isä ja Osmo-poika. Tämä on kyllä sellaista hyvänmielen telkkariohjelmaa, josta kukaan ei
      Tv-sarjat
      34
      863
    Aihe