"Логические задачи" - это познавательно-развлекательный проект для непрокисших мозгов.
Задачи на логику, нестандартное мышление. Не всегда самое очевидное решение - правильное.
Но иногда всё оказывается проще, чем кажется на первый взгляд.
Решил в Excel-е :)
Четырехугольник ABCD, где AB=BC=CD=1.
Разбиваю на 2 треугольника: ABD и BCD.
За переменные принимаю углы ABC и BCD - то есть углы между нашими "единичными" сторонами.
Потом по теореме косинусов нахожу BD и AD.
За функцию цели беру - сумму площадей двух треугольников, рассчитанных по формуле Герона.
Ну и собственно, решаю оптимизационную задачу.
Это я всё к чему - действительно максимальная площадь = 1 :)
8)) Хм... Не знаю, с какими там производными спорили древние греки, но я от них за последнее время приподустал. :) Так что рискну просто ткнуть пальцем в небо, а потом гляну, - до чего вы тут доспорились. XD \n\n
Давно известно правило о том, что наибольшей площадью при наименьшем периметре обладает круг. И логично предположить, что при заданном заранее ограничении на эн-угольность, наибольшей площадью будет обладать правильный эн-угольник, как максимально приближенный к кругу. Почему неверен просто просящийся в руки ответ "квадрат"? 8))) Да потому, что задан у нас не *весь* периметр, а только три стороны из четырех. Остается сложить три и три. ;) Три максимальной площади правильных равносторонних треугольника, сложенные вместе, дадут нам требуемые три равные стороны при площади в половину правильного шестиугольника. \n\n
Если сравнивать с квадратом, то корень из 27/16 вполне себе так больше единицы. 8) На глаз - увеличение угольности "несущего" совсеммногоугольника должно уменьшать площадь искомого четырехугольного "сегмента" вплоть до нуля. Уменьшение угольности несущего опять же будет уменьшать, что видно на примере того же квадрата. На том бы я и остановился. :) Сорри, пока что хватит с меня производных. 8)))
Админ: и Вы туда же, и Вам-то всё просто :)
Вася Пупкин 2013-02-19 00:45:13 пишет:
Админ, ура! Да там и с производными все то же получается: если, скажем, сразу начинать от трапеции, то в основаниях у треугольников косинусы, а высоты -- синусы, в итоге вылезает двойной угол, и зануление производной дает равенство косинуса двойного угла(который вылез из синуса двойного) одинарному коосинусу(вылезшему из синуса, который в высотой у прямоугольника), вот и вылезет 60. Вот именно за такие штучки я особенно и не люблю влобные решения -- вечно что-то просыпется где-нибудь -- может быть, например, у Вас вышло что-нибудь вроде просто зануления косинуса двойного угла, это как раз 45 дает... Но вот зато моя предельно антифизическая жена, например, и вовсе сказала, что про двумерный газ это все фуфель и ничего не говорит, а будь любезен строго показать, что правильный действительно самый жирный. Но я ей не грек.
Админ: а, точно, через углы получилось. Я пытался через стороны и высоту, там всякие корни из многочленов потянулись..
Вася Пупкин 2013-02-18 01:59:12 пишет:
Пожалуй, заместо "раздуем" честно просто скажем, что невыпуклые плюшки всегда можно, сохраняя периметр, превратить в более луччие по площади выпуклые, и что из всех выпуклых n-угольников при заданном периметре наибольшую площадь имеет правильный, и что доказали это еще, небось, гревние дреки, а воспроизводить лень -- ну, а для n-угольника с равными сторонами, конечно, можно тоже способом гревних дреков все сделать, но лень диктует "физические" аргументы а ля "во что превратит такую плюшку двумерный газ, стремясь занять наибольшую площадь"...
Админ: Придется зачесть, с древними греками трудно спорить :D. Считал-считал производные, наверное где-то ошибся, подзабыл какие-то тонкости.. ответ-то у Вас точно лучше получается. Но как-нибудь пересчитаю :)
Вася Пупкин 2013-02-18 00:56:54 пишет:
(и мерзко гыгыкнул в сторону кивающих улыбающихся головок внизу)
Админ: какой Вы злой.. а мы-то всё через производную...
Вася Пупкин 2013-02-18 00:47:09 пишет:
Отразим нашу плюшку отн. искомой стороны. Получим шестиугольник с шестью сторонами по единичке. Раздуем его, сохраняя периметр -- стремясь занять наксимум площади, он превратится в правильный. Наш четырехугольник при этом займет площадь трех равносторонних треугольников с единичной стороной -- то бишь, 3*sqrt(3)/4.
Админ: идея звучит логично, счас буду пересчитывать :)
Интуиция подсказывает, что наибольшая площадь будет у равнобедренной трапеции: основания 1 и 1+ квадратный корень из 2,углы при большем основании по 45 градусов. Площадь равна полусумме оснований умноженной на высоту, то есть 1 + квадратный корень из 2.
Админ: фантастическая у Вас интуиция. Но у Василия даже численно значение получилось больше. Придется отобрать у нас с Вами правильность :(