Регистрация не е нужна, освен при създаване на тема в "Задача на седмицата".

Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допирателни

Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допирателни

Мнениеот Петър Евгениев » 03 Мар 2020, 16:34

Здравейте и честит празник!
Задачата е доста интересна и е следната: Дадено е множеството $\mathcal{A}=\{Прави, g \in \mathbb{R}^{2} : g \cap (a,0) \wedge g \cap (0,10-a) | \forall a\in[0,10]\}$
и множеството $\mathcal{B} = \{(x,y) \in \mathbb{R}^{2} : (x,y)\le g \in \mathcal{B} \}$ (множеството от всички точки в равнината, намиращи се под правите първото множество. И се търси: "лицето на множеството $\mathcal{B}$ " . Сега, първото множество $\mathcal{A}$ е множество от допирателни към някоя(/и?) функция(/и?) и, ако успея да намеря коя е тази функция, нали определен интеграл от 0 до 10 на въпросната функция ще свърши работа за изчисляване на търсеното лице. Сега.. малко по-човешки написано първото множество:
$$\mathcal{A} = \{y_{t}=\left ( 1 - \frac{10}{a} \right )x + 10-a | a \in (0,10) \}\cup{Ox}\cup{Oy}$$
Сега тук щеше всичко да прекрасно, ако знаех в коя точка е дадената допирателна към функцията(която не знам :D )
Тук ясно, че ъгловият коефициент на тези допирателни [tex]y_{t}[/tex], са точно производните на функцията в тези същите въпросни точки.(ама на практика като не знам, в кои точки са те малко гадно)
Всякакви идеи, относно аналитичното намиране на тази функция са добре дошли.
П.П. (Снощи в малките часове намерих различни функциии, които се оказаха толкова добро приближение, че нито една права от даденото множесто не беше допирателна към нея ха-ха :D напр: $f(x)=x-lnx+10ln10-10$, играх си с константата толкова време, че се оказа че самата функция е грешна )
EnvelopeAnim.gif
EnvelopeAnim.gif (1.38 MiB) Прегледано 849 пъти
Интересното послание е оставено на упражнение на читателя.
Аватар
Петър Евгениев
Математиката ми е страст
 
Мнения: 634
Регистриран на: 20 Окт 2017, 20:09
Рейтинг: 874

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот KOPMOPAH » 03 Мар 2020, 17:50

Най-искрени поздравления за анимираната графика!

Скрит текст: покажи
... особено в сравнение с всеобщото пренебрегване на графичната част на задачите...
Намерете [tex]\lim_{n \to \infty}sin(2\pi e n!)[/tex]

Не бъркай очевидното с вярното! Очевидно е, че Слънцето обикаля Земята, ама не е вярно...
Когато се чудиш как да постъпиш, постъпи както трябва!
Аватар
KOPMOPAH
Математик
 
Мнения: 2551
Регистриран на: 03 Окт 2011, 22:10
Рейтинг: 3157

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот vezni » 03 Мар 2020, 21:56

Петър Евгениев написа:Задачата е доста интересна и е следната: Дадено е множеството $\mathcal{A}=\{Прави, g \in \mathbb{R}^{2} : g \cap (a,0) \wedge g \cap (0,10-a) | \forall a\in[0,10]\}$

Ако [tex]a\in[0,10][/tex], то [tex]g \cap (a,0)=\emptyset[/tex]. Нали така?
vezni
Фен на форума
 
Мнения: 144
Регистриран на: 13 Юли 2019, 00:20
Рейтинг: 172

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот Петър Евгениев » 03 Мар 2020, 22:09

vezni написа:
Петър Евгениев написа:Задачата е доста интересна и е следната: Дадено е множеството $\mathcal{A}=\{Прави, g \in \mathbb{R}^{2} : g \cap (a,0) \wedge g \cap (0,10-a) | \forall a\in[0,10]\}$

Ако [tex]a\in[0,10][/tex], то [tex]g \cap (a,0)=\emptyset[/tex]. Нали така?

Правите(допирателните) са през двете точки $(a,0)$ и $(0,10-a)$
Интересното послание е оставено на упражнение на читателя.
Аватар
Петър Евгениев
Математиката ми е страст
 
Мнения: 634
Регистриран на: 20 Окт 2017, 20:09
Рейтинг: 874

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот peyo » 05 Мар 2020, 13:38

Много интересна задача!

Ако съм разбрал добре какво се иска, търсената функция f(x) e:

$f(x) = \frac{1}{10} \left(\sqrt{10} \sqrt{x} - 10\right)^{2}$

A лицето е:

$S = \frac{50}{3}$

Стигнах до тези отговори по следния начин:

rekonstrukcia123.png
rekonstrukcia123.png (132.42 KiB) Прегледано 754 пъти


Повечето може би е ясно какво правя. Най-важната част е може би в In[126] и Out[126], където търся такива точки за които съседните функции да имат равни знаци "if sx[0]==sx[2]:" и после в Out забелязвам, че това дава квадрати разделени на 10.

Това едва ли е точно доказателство, но крайната аналитична функция предполагам, че е точна.
peyo
Математик
 
Мнения: 1767
Регистриран на: 16 Мар 2019, 09:35
Местоположение: София
Рейтинг: 663

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот peyo » 05 Мар 2020, 21:23

peyo написа:... Най-важната част е може би в In[126] и Out[126], където търся такива точки за които съседните функции да имат равни знаци "if sx[0]==sx[2]:" и после в Out забелязвам, че това дава квадрати разделени на 10...


В тази част отгатвам следващата стъпка от опитни данни. След като помислих повече има начин да не отгатваме, а да намерим отговора изцяло аналитично по следния начин:

За всяко $a$ имаме следната функция:
$y=a \left(\frac{x}{a - 10} + 1\right)$
Търсената точка за всяко $a$ е където съседните най-близки функции имат еднакъв знак. Това можем да намерим като умножим тези две съседни функции, намерим limit при $da$ клони към 0, намерим производна по $a$, решим резултата =0 и върнем отговора във:
$y=a \left(\frac{x}{a - 10} + 1\right)$

4357364528754723654.png
4357364528754723654.png (49.15 KiB) Прегледано 716 пъти


Виждаме че получихме същия отговор. Сметките се оказаха доста сложни, но за щастие sympy се справи и не се наложи да прибягваме до числени методи.
peyo
Математик
 
Мнения: 1767
Регистриран на: 16 Мар 2019, 09:35
Местоположение: София
Рейтинг: 663

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот vezni » 05 Мар 2020, 21:29

Петър Евгениев написа:Правите(допирателните) са през двете точки $(a,0)$ и $(0,10-a)$

Добре, това го разбрах (мислех, че става въпрос за интервали). Само че условието все още не ми е ясно. Може ли да посочиш една точка от множеството [tex]B[/tex] и да разясниш защо се намира в това множество?
vezni
Фен на форума
 
Мнения: 144
Регистриран на: 13 Юли 2019, 00:20
Рейтинг: 172

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот Петър Евгениев » 06 Мар 2020, 08:58

vezni написа:
Петър Евгениев написа:Правите(допирателните) са през двете точки $(a,0)$ и $(0,10-a)$

Добре, това го разбрах (мислех, че става въпрос за интервали). Само че условието все още не ми е ясно. Може ли да посочиш една точка от множеството [tex]B[/tex] и да разясниш защо се намира в това множество?


quote="vezni"]
Петър Евгениев написа:Правите(допирателните) са през двете точки $(a,0)$ и $(0,10-a)$

Добре, това го разбрах (мислех, че става въпрос за интервали). Само че условието все още не ми е ясно. Може ли да посочиш една точка от множеството [tex]B[/tex] и да разясниш защо се намира в това множество?[/quote]
За всяка една такава права, това което тя сключва в Ox и Oy (надолу). Това е някакво лице(на триъгълник даже, за всяка една права. Но се търси цялостното лице.(лицето под всяка една такава права.(нали.. без да наслагваме лицата). Малко неадекватно съм дал условието май.
Та идеята е да се намери функция, която има допирателни -всички тези прави, в интервала [0, 10].
Интересното послание е оставено на упражнение на читателя.
Аватар
Петър Евгениев
Математиката ми е страст
 
Мнения: 634
Регистриран на: 20 Окт 2017, 20:09
Рейтинг: 874

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот Гост » 06 Мар 2020, 14:36

ето къде ти е решена задачата, виж подусловие ж)
viewtopic.php?f=65&t=22027
Гост
 


Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот Петър Евгениев » 06 Мар 2020, 17:42


Благодаря Ви за отоговорите.(И на Peyo също). Аз пробвах какво ли не. А то излезе с една дискриминанта да е по-голяма или равна на нула...
Интересното послание е оставено на упражнение на читателя.
Аватар
Петър Евгениев
Математиката ми е страст
 
Мнения: 634
Регистриран на: 20 Окт 2017, 20:09
Рейтинг: 874

Re: Реконструкция на фунцкия, по дадено множество от допират

Мнениеот vezni » 06 Мар 2020, 20:20

Сега вече разбрах твоя въпрос. :roll: Точките от [tex]B[/tex] не са под правите, а са под въпросната крива, чието уравнение търсим. Самите точки лежат върху различните прави.

Ето един вариант за решение. За [tex]0<a<10[/tex] уравнението на правите е [tex]\frac{x}{a}+\frac{y}{10-a}=1[/tex], откъдето изразяваме
[tex]y=\frac{-10x}{a}-a+x+10[/tex]. Ако разгледаш точки [tex](x,y)[/tex] с фиксирано [tex]x[/tex] (тоест точки, лежащи на вертикален отрез), ясно е, че [tex]y[/tex] се изменя от [tex]0[/tex] до някаква максимална стойност [tex]y_{\max}[/tex]. Значи трябва да намерим максимума на [tex]f(a)=\frac{-10x}{a}-a+x+10,0<a<10[/tex], където [tex]x[/tex] е фиксирано число. По стандартния начин ... критична точка е [tex]a=\sqrt{10x}[/tex], [tex]f[/tex] расте в [tex](0,\sqrt{10x}][/tex] и после намалява. Значи максимумът се достига при [tex]a=\sqrt{10x}[/tex] и е [tex]x+10-2\sqrt{10x}[/tex]. Тоест [tex]y[/tex] се изменя от [tex]0[/tex] до [tex]x+10-2\sqrt{10x}[/tex] за фиксирано [tex]x[/tex]. После е ясно.
vezni
Фен на форума
 
Мнения: 144
Регистриран на: 13 Юли 2019, 00:20
Рейтинг: 172


Назад към Интеграли, функции, редове, граници,...



Кой е на линия

Регистрирани потребители: Google [Bot]

Форум за математика(архив)