Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 04. 09. 2012 01:16

barbora87
Příspěvky: 48
Reputace:   
 

nalezení nejkratší cesty analyticky

Dobrý den,

mám zadání: A[4,3] B[5,13] na primce y=3-x najdete bod C s celociselnym i souradnicemi takovy, aby soucet |AC +BC| byl co nejmenší.

moje řešení: bod Cbude mit souřadnice C=[k,3-k], k jsou cela cisla, dale jsem jsi urcila primku q: x=5+t,y=13+t, ta je kolma k p, dale prunik p a q tj bod X=[-5/2,11/2], dale vzdalenost XB, a dal nevim chtela jsem urcit dalsi bod, ktery bude vzdylen od primky p stejne akorat v opacne polorovine, pak z nej a bodu a udelat primku a pote prunik teto primky s primkou p, tim by mi vznikl hledany bod.

Zkousela jsem ulohu resit i pres vzdalenosti, ale to jsem se zastavila v tomto kroku
spocitala jsem si $|AC+BC|^{2}$ proto abych nemusela resit odmocniny a tato vzdalenost musi byt vetsi nez vzdalenost $|AB|^{2}$ a pak mi vysla nejaka k, ale nevim jak dal, poradite mi prosim? dekuji

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) barbora87)

#2 04. 09. 2012 06:53 — Editoval Honzc (05. 09. 2012 06:17)

Honzc
Příspěvky: 4551
Reputace:   241 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ barbora87:
Podívej se na obrázek, třeba to budeš umět spočítat.

Offline

 

#3 04. 09. 2012 09:24

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ barbora87:

A nemá být v zadání spíše  |AC| + |BC|  místo |AC +BC|  ?

Offline

 

#4 04. 09. 2012 09:47

barbora87
Příspěvky: 48
Reputace:   
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

ne v zadání je opravdu B(5,13) a $|AC+BC|$ :)

Offline

 

#5 04. 09. 2012 10:33

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

Zdravím v tématu,

↑ barbora87:

nedokázala jsem zatím usoudit, zda jsi použila fakt, že pomůckou pro hledání bodu je užití osové souměrnosti s osou="zadaná přímka y=3-x"?

To si také nemyslím, že je dobře $|AC+BC|$. Jinak řešíte zde dost úloh s kolegyňkou  simcilkou, bylo by dobré uvést zdroj - tipuji Pedagogická fakulta? Také lze doplnit údaje do profilu, ale to OT.

Offline

 

#6 05. 09. 2012 07:06 — Editoval Honzc (05. 09. 2012 07:11)

Honzc
Příspěvky: 4551
Reputace:   241 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ barbora87:
V zadání má být určitě $|AC|+|BC|$ asi překlep (jinak by to nedávalo smysl)
Nástin výpočtu
1.přímka $p_1$ kolmá na $p$ procházející bodem $A$
   $p_1:y=x-1$
2.průsečík $S\in p\cap p_1$
  $S[2,1]$
3.kružnice $k(S,|SA|)$ $|SA|=\sqrt{8}$
   $k:(x-2)^{2}+(y-1)^{2}=8$
4.druhý průsečík $E\in k\cap p_1 $
   $E[0,-1]$
5.přímka $p_2: E\in p_2,B\in p_2$
   $p_2:y=\frac{14}{5}x-1$
6.průsečík $F\in p\cap p_2$
   $F\left [\frac{20}{19},\frac{37}{19}\right]$
7.$C$ nejbližší bod s celočíselnými souřadnicemi k bodu $F$
   $C[1,2]$

Poznámka: Jednotlivé výpočty nejsou nijak složité.

Offline

 

#7 05. 09. 2012 08:19 — Editoval Cheop (05. 09. 2012 10:01)

Cheop
Místo: okres Svitavy
Příspěvky: 8209
Škola: PEF VŠZ Brno (1979)
Pozice: důchodce
Reputace:   366 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Honzc:
Zdar,
nejkratší vzdálenost je tato (lomená čárkovaná a zelená čára)- viz obrázek
$n_{vz}=\frac{19\sqrt 2}{2}$ je to součet poloměrů kružnic se středy v bodech A a B, jimž je zadaná přímka $x+y-3=0$ tečnou
http://forum.matweb.cz/upload3/img/2012-09/25952_nvz.png

Jako kandidáti nejkratší vzdálenosti se jeví body: C_1, C_2, C_3
Po výpočtu je to bod: $C_2=(1,2)$

PS: Ale nevím zda toto je to analytické řešení


Nikdo není dokonalý

Offline

 

#8 05. 09. 2012 10:59

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Honzc:, ↑ Cheop:

kde je důkaz, že to je nejkratší vzdálenost?

A pořád setrvávám na názoru, že v analytice se nekreslí. Zdravím :-)

Offline

 

#9 05. 09. 2012 11:12 — Editoval Cheop (05. 09. 2012 11:25)

Cheop
Místo: okres Svitavy
Příspěvky: 8209
Škola: PEF VŠZ Brno (1979)
Pozice: důchodce
Reputace:   366 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ jelena:
I když se v analytice nekreslí, tak podle obrázku:
1) Určím souřadnice bpdů C_k podle zadání.
2) Vezmu jednotlivé body C a určím vzdálenosti těchto bodů od bodu A resp. B a sečtu je.
3) Určím nejkratší součet.

PS Úlohou nebylo poskytnout důkaz, ale určit nejkratší vzdálenost.

PPS: Co se týče mého obrázku. Já jsem jenom svému rodnému bratru ukazoval,
že nejkratší vzdálenost není ta jeho. (proto jsem ho také kreslil, aby to bylo názorné)


Nikdo není dokonalý

Offline

 

#10 05. 09. 2012 11:26

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Cheop:

:-) úlohou bylo najít bod, který zajišťuje nejkratší vzdálenost. Důkaz je založen na faktu, že nějaký bod má nejmenší vzdálenost (v součtu) od dalších dvou, pokud leží na přímce, která dané body spojuje. A technika důkazu je postavena na využití osové souměrnosti ↑ příspěvek 5:.

Geometrické důkazy jsem naposledy psala na SŠ, což už je pěkně dlouho, navíc mám pocit, že strana a vláda očekává něco jiného. Jen se mi trochu nelíbilo, že jste nepřidali alespoň letmý komentář k mému příspěvku (ale fakt velmi trochu :-)

Mějte se (to si dovoluješ moc k rodnému staršímu bratrovi - řekl "nejkratší", tak je :-).

Offline

 

#11 05. 09. 2012 12:49

Honzc
Příspěvky: 4551
Reputace:   241 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Cheop:
Čau,
sice hezké, ale má to jeden zádrhel. Bod C musí ležet na přímce p. A to u tvého řešení neleží.
Jak psala ↑ jelena: (zdravím) důkaz je na základě osové souměrnosti.
(což jsem já udělal)
Nebo jinak.
Máš najít nejkratší součet vzdáleností AC+BC přičemž máš danou podmínku, kde se musí nacházet bod C.
Tedy jestliže v osové souměrnosti podle přímky p uděláš obraz bodu A (tedy A', u mě E)
pak jistě vzdálenost AS=A'S.(a také bude AC=A'C)
A teď už stačí si jenom uvědomit, že nejkratší vzdálenost dvou bodů je úsečka.
Tedy spojíš A' s B a tam, kde protne tato úsečka přímku p je hledaný bod C.
↑ jelena:
Však já jsem to řešil analyticky. Obrázek je tam jenom pro názornost. (všechny uvedené hodnoty a rovnice  v příspěvku #6 byly vypočteny pomocí analytiky)

Offline

 

#12 05. 09. 2012 13:24 — Editoval Cheop (05. 09. 2012 13:59)

Cheop
Místo: okres Svitavy
Příspěvky: 8209
Škola: PEF VŠZ Brno (1979)
Pozice: důchodce
Reputace:   366 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Honzc:
Ano podle tvého postupu tedy bod C bude mít souřadnice:
$C=\left(\frac{20}{19};\,\frac{37}{19}\right)$
Já bych souřadnice bodu A'(E) hledal takto:
$E=2S-A\\E=(4-4;\,2-3)=(0;\,-1)$
Bod C je průsečíkem přímky p a přímky BE (2 rovnice o 2 neznámých)
Postup:
1) Určit rovnici přímky kolmé k přímce p procházející bodem A
2) Určit průsečík (S)přímky p a přímky z bodu 1)
3) Určit bod A' jako A'=2S-A
4) Určit rovnici přímky procházející body A' B
5) Určit bod C jako průsečík přímky p a přímky z bodu 4)
6) Určit "mřížkový" bod C_m jako nejbližší bod k bodu C

PS Tento postup už se zdá dost "analytický".

Edit
Bod 6) je vlastně skoro stejný jako když hledám součty vzdáleností bodů|C_m A| a |C_m B| což je také analytika
(Jednotlivé body C_m určím z rovnice y= 3 - x)

PPS Takže můj závěr je takový, že když to udělám "zkusmo" bude to nejrychlejší - viz poznámka edit.
(Je to vlastně výpočet pro maximálně 5 bodů C_m)


Nikdo není dokonalý

Offline

 

#13 06. 09. 2012 00:15

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Honzc:, ↑ Cheop:

ještě pozdrav :-)

tak abychom to řádně dovršili - pro úplnost doplním varianty slohových úloh, ve kterých obdobný problém se řeší pomocí diferenciálního počtu a navrhuji považovat téma za vyřešené.

Klidnou noc.

Offline

 

#14 06. 09. 2012 08:27

Hanis
Veterán
Místo: Brno
Příspěvky: 2650
Škola: PřF MUNI - Statistika a analýza dat
Pozice: Děvče pro všechno
Reputace:   148 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ jelena:

Já to tak řešil, ale po zderivování jsem musel nalézt stacionární body strojem, takže to nepovažuji v tomto případě za optimální způsob řešení....

Dobré ráno :-)

Offline

 

#15 06. 09. 2012 10:37

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ Hanis:

:-) to se také nepředpokládalo, že se bude dít ručně.

OT: třída 2.A se dotazuje, zda bys nepůjčil "nějakou" stolní hru, kterou jste měli, ale prý ještě neuhradili podíl :-). A úplně nejvíc by prý potěšilo, kdybys jsi se zastavil po vyučování i s hrou.

Konec vsuvky, bavte se :-)

Offline

 

#16 06. 09. 2012 10:53

Hanis
Veterán
Místo: Brno
Příspěvky: 2650
Škola: PřF MUNI - Statistika a analýza dat
Pozice: Děvče pro všechno
Reputace:   148 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

Momentálně jsem ve fázi přesunu Bolatice->Brno, ovšem jakmile Pandemic najdu a budu schopen dorazit do ústavu, tak samozřejmě vezmu s sebou :-)

Ať se tedy všichni baví!

Offline

 

#17 07. 09. 2012 22:21

barbora87
Příspěvky: 48
Reputace:   
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ jelena: pomáhám kamarádce, která studuje pedagogickou fakultu a pripravuje se na zkoušky, ja jsem z mff, takze jsem naposledy mela analytiku na střední. Psala jsem sem z duvodu, ze jsem na tyto priklady nemohla prijit, nebo mi nedavali smysl,.. Děkuji za vysvětleni a za obrazky

Offline

 

#18 07. 09. 2012 23:41

jelena
Jelena
Místo: Opava
Příspěvky: 30020
Škola: MITHT (abs. 1986)
Pozice: plním požadavky ostatních
Reputace:   100 
 

Re: nalezení nejkratší cesty analyticky

↑ barbora87:

také děkuji za zprávu, kamarádce zdar u zkoušky. Za obrázky děkujeme kolegům ↑ Honzc:, ↑ Cheop:. Tato úloha spíše bývá v planimetrii "užití osové souměrnosti" - konstrukční a početní úlohy typu "kulečník", "odraz světla", "nejkratší vzdálenost" apod."

Ještě děkuji za zprávu v dalším tématu, ať se vede.

↑ Hanis:

děkuji, zdárný přesun :-)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson