有點煩的數學小問題

2010-01-29 6:44 am
(1)空間中相異三點A(a,b,c) B(b,c,a) C(c,a,b)都在平面E:x+y+z=1上,且
OA垂直OB,O為原點,求通過四點O,A,B,C的球面方程式

(2)若a、b、x、y 大於等於0,x+y=1試證明
(xa+yb)^n 小於等於 x(a^n)+y(b^n)


(3)若P(x,y)滿足(x-3)^2 + (y-2)^2 小於等於1 求 y/x + x/y 的範圍?


(4))設角AOB=θ,sinθ=4/5 ,在△AOB內一點P 且OP=10,
自射線OA,OB 上各取一 點Q、R 求△PQR周長的最小值?
更新1:

rex大師最近才上來求援不知道規矩 真不好意思 (事實上前兩次的問題都一樣 只是貼上去都有亂碼 還有很多符號打不出來才刪掉 再試結果相同就隨它了) chuchu大師 謝謝啦言簡意賅 但對高中生而言(2) 可否用數學歸納法證呢? (3)你為什麼用的是y=mx? 能否詳述接下來的過程?

回答 (3)

2010-01-31 11:26 am
✔ 最佳答案
Q1:
OA, OB, OC兩兩垂直, 且長度為1,又向量OA+OB+OC=(1,1,1)
故以(0,0,0),(1,1,1)為直徑之球即得!
(想像立方體即可)

Q2:
(設 n>1, or n<0)觀察y=x^n之圖形(凹向上concave upward)
設A(a, a^n), B(b, b^n)
取AB線段之內分點P, 使AP: BP= y: x (x+y=1)
則P( ax+by, x a^n + y b^n)
因為凹向上故AB線段在AB弧線(曲線)上方,
故線段高度 x a^n + y b^n >= 曲線高度(ax+by)^n
Note: 0<n<1時, 大小相反

Q3:
求 y/x + x/y, (兩變數相反)故設 y/x= m (設 x/y=m亦可)
而y/x=m即 mx-y=0表過(0,0)之直線, 且x,y滿足圓(x-3)^2+(y-2)^2<=1
故m極值時, mx-y=0與圓相切,得 (3-√3)/4 <= m <= (3+√3)/4
約 0.3多 至 1.18多之間
又 y/x+ x/y= m+1/m
當 m=1(合)時有最小值 2
當 m與1相距越遠時,m+ 1/m越大,
故 m=(3-√3)/4時 m+1/m=(33+5√3)/12為最大值

Q4:
(類似撞球)
設P對稱於OA,OB得 C, D兩點, 則
△PQR周長 >= CD線段長
又∠COD=2θ, cos(2θ)= 1-2(sinθ)^2= -7/25
由餘弦定理: CD^2=100+100- 200*(-7/25)=256
故周長 >= 16

2010-01-29 11:08 pm
(1)
設球面(x^2+y^2+z^2-(a^2+b^2+c^2))+k(x+y+z-1)=0
(0,0,0)代入,k=-1,接下來就簡單了

(2)
f(t)=t^n是下凸函數(凹向上)
由琴生不等式(xf(a)+yf(b))/(x+y)大於等於f((xa+yb)/(x+y))得證

(3)
先求出y=mx和圓相交的m範圍
所求m+(1/m)有最小值2,將m的範圍端點代入找最大值

(4)
p對OA,OB射線作對稱點Q,R,QR長就是了
2010-01-29 2:40 pm
其實這幾題都不怎麼簡單啊

2010-01-29 06:49:53 補充:
話又說回來了
你有自己移除問題的習慣
這樣對認真回答的人是很不禮貌的行為


收錄日期: 2021-04-30 14:14:10
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100128000010KK10575

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