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 06. 04. 2013 15:31

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

vzdalenost bodu od kruznice

Nevi nekdo co s timto prikladem?    Nevim jak mam najit funkci,abych potom mohla udelat etremy funkce.

Určete nejmenší vzdálenost bodu A=(a,b)   od kružnice o poloměru r cm se středem v počátku, jestliže  a<0,b<0 . Nalezněte nejen tuto vzdálenost, ale i souřadnice bodu X na kružnici, pro který je tato vzdálenost nejmenší a načrtněte obrázek. Samozřejmě, že výsledné obecné vzorce nesmí obsahovat goniometrické ani cyklometrické funkce. Úlohu vyřešte nejprve obecně užitím diferenciálního počtu (absolutní maximum) včetně podmínek, číselných oborů i příslušných jednotek. Konkrétní řešení vypočítejte nejprve přesně dosazením do odvozených obecných vztahů a pak přibližně pomocí MATLABu s přesností na čtyři desetinná místa, jestliže  r=2,a=-4,b=-5.

Offline

 

#2 06. 04. 2013 18:09

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

Zdravím,

samostatná práce od paní doktorky? Kam se podařilo dojit? Nakreslila jsi obrázek, sestavila vzorec pro zadanou kružnici (ve středovém tvaru), našla vzorec pro vzdálenost bodů, zvolila jsi na kružnici bod X, do kterého kvadrantu se dostal bod A? Děkuji.

Offline

 

#3 06. 04. 2013 22:51

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

ano,prace od pani doktorky.ale nevim co s tim. rovnici kruznice ve stredovem tvaru znam i pro vzdalenost bodu,ale to je asi tak vsechno k tomuto prikladu.ani v obrazku nevim kam presne ten bod A nacrtnout.Predem dekuji za odpovedi:)

Offline

 

#4 06. 04. 2013 23:02

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:

dle zadání bod A má souřadnice: A=(a,b), jestliže a<0, b<0, tedy do kterého kvadrantu ho pošleme? To však bude podstatné použit až na závěr úlohy. Teď  je třeba zapsat vzorec pro vzdálenost bodu A do bodu X na kružnici. Pokud jednu souřadnici bodu X označím x, jak odvodím vyjádření druhé souřadnice, když vím, že bod náleží kružnici.

Jiná možnost: hledaný bod X leží na průsečíku kružnice a přímky AS (S-střed kružnice).

Offline

 

#5 07. 04. 2013 10:14

martisek
Příspěvky: 914
Škola: MU Brno
Pozice: učitel, FSI VUT v Brně
Reputace:   52 
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:

Ahoj,

vstal jsem, hledím na to a možná ještě spím, anebo tomu nerozumím. Jaký diferenciální počet? Jaké goniometrické funkce?

http://forum.matweb.cz/upload3/img/2013-04/22277_KRUZ.png

$
v=\sqrt {a^2+b^2} -r
$

$
\frac {x_1} a = \frac r {r+v} \Rightarrow x_1
$

$
\frac {x_2} b = \frac r {r+v} \Rightarrow x_2
$


Wolfram ani jiný chemický prvek matematiku nenaučí.

Offline

 

#6 07. 04. 2013 10:30

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ martisek:

Zdravím Vás,

zkazil jste mi celý moment překvapení :-). Pokud se podíváte na poslední poznámku ↑ příspěvek 4:, tak jsem k tomu došla také, když jsem situaci nakreslila (minimálně jeden den víkendu se věnuji vkládání dat do statistik a to nekreslím, neb už se mi podařilo začít kreslit na originál dat). Až jsem složky odklidila, tak jsem nakreslila (původně jsem úlohu viděla jako klasickou na optimalizaci vzdálenosti).

Kolegyňce necháme alespoň prostor pro debatu o umístění bodu A vůči kružnice.  Víte, co úsilí stojí paní doktorce vymyšlení úloh (já to nevím, neb nevymýšlím :-))

Na druhou stranu v zadání je: Úlohu vyřešte nejprve obecně užitím diferenciálního počtu (absolutní maximum) včetně podmínek, číselných oborů i příslušných jednotek. Tak nevím, zda jiná cesta bude uznána jako splnění zadání (to tak z reálu). Mějte se :-)

Offline

 

#7 07. 04. 2013 10:43

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

V hodine nam rikala ze mame zacit hledanim funkce a tu ja nemuzu najit,tu funkci pak musim zderivovat a najit lokalni minimum,kdyz to ma byt nejmensi vzdalenost.takhle to aspon chapu ja,ale nemuzu prijit na tu funkci.
P.S:moc dekuji za obrazek:)

Offline

 

#8 07. 04. 2013 11:02

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:

ta funkce půjde sestavit ze vzorce pro vzdálenost bodů - čl. 1.1.1 (pokud je tedy nutnost funkce).

Já jsem měla v plánu řešení soustavy (pro průsečíky přímky a kružnice)
$y=\frac{b}{a}x$
$x^2+y^2=r^2$

Což už vede rovnou ke kořenům bez použití optimalizační úlohy.

Offline

 

#9 07. 04. 2013 11:16

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

s cim mi pomohla pani doktorka tak je ze z rovniice pro kruznici ve stredovem tvaru si vyjadrim y a to by mela byt druha souradnice takze mam (x,sqrt{r^2-x^2}) nebo (x,-sqrt{r^2-x^2}) a pro vzdalenost bodu A a X sqrt{(x-a)^2+(sqrt{r^2-x^2}-b)^2} -toto by mela byt ta funkce u ktere mam hledat lokalni minimum?

Offline

 

#10 07. 04. 2013 11:22

martisek
Příspěvky: 914
Škola: MU Brno
Pozice: učitel, FSI VUT v Brně
Reputace:   52 
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ jelena:

No, jak říkám, ještě jsem skoro spal, takže jsem jen přečetl zadání, příspěvky jsem neprocházel, jen jsem pochopil, že není vyřešeno a divím se spíš tomu zadání než čemukoliv jinému. Úlohy vymýšlím často a dost, takže vím, že to občas není žádná legrace, ale takovýmto způsobem se škrábat levou rukou za pravým uchem, to bych asi nevymyslel. Každou chvíli se dá očekávat úloha na odvození obsahu trojúhelníka dvojným integrálem :-)


Wolfram ani jiný chemický prvek matematiku nenaučí.

Offline

 

#11 07. 04. 2013 11:40

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:
Abys taky dostala odpověď na svou otázku... Ano, funkce kterou máš minimalizovat (ačkoli v zadání je "absolutní maximum") je opravdu $f(x)=\sqrt{(a-x)^2+(b-\sqrt{r^2-x^2})^2}$ (ta znaménka v závorkách jsem napsal opačně, ale to je jedno, ta závorka je stejně na druhou). Úlohu usnadní hledání extrému druhé mocniny této funkce (odmocnina má maximum když má maximum její argument).

Je ale opravdu ptákovina počítat to takhle. Nakonec ti vyjde totéž co nahoře napsal martisek, akorát s tím bude víc práce.

Offline

 

#12 07. 04. 2013 11:50

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

O to asi jde aby s tim bylo vic prace,pac ted to nemuzu zase zderivovat:(

Offline

 

#13 07. 04. 2013 11:51

LukasM
Příspěvky: 3274
Reputace:   193 
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:
To tě sice lituju, ale musíš poslat svůj postup, aby se v něm dala najít chyba.

Offline

 

#14 07. 04. 2013 12:31

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

$1/2 {(x-a)^2+(\sqrt{r^2-x^2}-b)^{-1/2}\cdot(2(x-a)+2(\sqrt{r^2-x^2}-b)\cdot 1/2(r^2-x^2)^{-1/2}\cdot 2x }$

Offline

 

#15 07. 04. 2013 12:32 — Editoval jelena (07. 04. 2013 13:12)

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

$\frac{1}{2}\(\((x-a)^2+(\sqrt{r^2-x^2}-b)\)^{-\frac{1}{2}}\cdot(2(x-a)+2(\sqrt{r^2-x^2}-b)\cdot \frac{1}{2}(r^2-x^2)^{-\frac{1}{2}}\cdot 2x\)$
takhle sem to myslela

Offline

 

#16 07. 04. 2013 12:34

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

nevim proc se to tam nezobrazujeta prvni 1/2 plati pro cely vyraz za ni,nezobrazuje se mi tam slozena zavorka

Offline

 

#17 07. 04. 2013 13:15

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:

opravila jsem Tvůj zápis - souhlasí? (složenou závorku pro vyznačení kousku výrazu je lepší v TeX nepoužívat, slouží hlavně pro TeX zápisy a může potom dělat nepořádek. Lepší jsou okrouhlé závorky.

Jinak pohodlnější postup budeš mít, pokud použiješ doporučení od Lukáše M.

Úlohu usnadní hledání extrému druhé mocniny této funkce (odmocnina má maximum když má maximum její argument).

Offline

 

#18 07. 04. 2013 13:40

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

tak tedy:) kdyz sem zderivoval avnitrek (bez te odmocniny) tak mi vyslo $2\cdot (x-a)+((\sqrt{r^2-x^2}-b)x)/\sqrt{r^2-x^2}$ ale tadz vzslo neco jineho http://www.wolframalpha.com/input/?i=de … 9-b%29%5E2 netusi nekdo kde je chyba?moc dik

Offline

 

#19 07. 04. 2013 14:07 — Editoval martisek (07. 04. 2013 14:09)

martisek
Příspěvky: 914
Škola: MU Brno
Pozice: učitel, FSI VUT v Brně
Reputace:   52 
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ jelena:  ↑ mar92:


Ten jednoduchý postup - viz ↑ martisek: - by asi jako řešení nebyl uznán, protože v zadání je přímo předepsána metoda. Osobně takové příklady nemám moc rád, ale nedá se nic dělat. Přesto se mi hledání minima funkce

$f(x)=\sqrt{(a-x)^2+(b-\sqrt{r^2-x^2})^2}$

zdá zbytečně komplikované. Vzdálenost je jistě kladná, takže tam kde má minimum funkce f(x), tam má minimum i funkce g(x)=f^2(x). Takže bych hledal minimum funkce

$g(x)=(a-x)^2+(b-\sqrt{r^2-x^2})^2$

Pracovat se s ní bude určitě líp.

PS: Až teď to znovu pořádně prohlížím a vidím, že totéž navrhovala ↑ jelena: už před hodinou - takže omluva :-)


Wolfram ani jiný chemický prvek matematiku nenaučí.

Offline

 

#20 07. 04. 2013 15:13 — Editoval jelena (07. 04. 2013 16:02)

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

Snad jeste posledni radu bych potrebovala:)
prvni derivace mi vysla $\frac{2bx}{\sqrt{r^2-x^2}}-2a$ stacionarni bod potom $ar/\sqrt{b^2+a^2}$$ar/\sqrt{b^2+a^2}$ jak muzu zjistit kde je funkce klesajici a kde rostouci,kdyz to resim nejprve obecne?

Offline

 

#21 07. 04. 2013 15:14

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

ten stacionarni bod je $ar/\sqrt{b^2+a^2}$

Offline

 

#22 07. 04. 2013 16:19

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ martisek:

:-) to navrhoval kolega ↑ LukasM: ještě dřív (ale já bych to také navrhovala, protože to navrhoval kolega Olin.

V principu není nic špatného, že úloha, co lze řešit ZŠ metodou, se doplní o "vyšší metody" - a) je vidět, jak a proč nová metoda funguje, b) lze si snadno ověřit výsledek přes metodu ZŠ, c) člověk si připadá  takový "širokorozhledový" - zejména, když dohlíží na školní úkoly dětí - nic ho (ji) nezaskočí).

↑ mar92:

ještě jsem opravila Tvůj zápis derivace (bez zlomku to je nepřehledné). Budeš řešit, že nulový je čitatel zlomku se společným jmenovatelem.

$\frac{2bx-2a\sqrt{r^2-x^2}}{\sqrt{r^2-x^2}}=0$
---------------------------------------------------------------
$2bx-2a\sqrt{r^2-x^2}=0$
$bx=a\sqrt{r^2-x^2}$, umocním levou a pravou stranu a po úpravě mám dojem, že řešení nebude jen jedno, ale 2 ($x_1$, $x_2$). Vyšlo tak? Děkuji.

Offline

 

#23 07. 04. 2013 16:51

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

takze op upravach mi vysli 2stacionarni body $x_{1,2}=\pm ar/\sqrt{b^2+a^2}$ no a jak zjistim jaka bude funkce v intervalech jestli rostouci nebo klesajici?

Offline

 

#24 07. 04. 2013 17:01

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

Re: vzdalenost bodu od kruznice

↑ mar92:

já bych to dokončila tak, že jsme našli 2 souřadnice x, kterým odpovídá nejvíce vzdálený a nejvíce blízký (k bodu A) body na kružnici. Jelikož hledaný bod musí být ve stejném kvadrantu jako bod A, jaké úvahy můžeme použit pro volbu jediné souřadnice?

Offline

 

#25 07. 04. 2013 17:12

mar92
Příspěvky: 39
Škola: FCH
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: vzdalenost bodu od kruznice

no ja bych rekla ze by to mela byt ta zaporna,ale jiste to nevim.a ty intervali zda je funkce rostouci nebo klesajici tam byt nemusi?to se mi totiz nezda,protoze nam rikala ze to tam byt musi,nerikala to konkretne me,ale cele tride,takze si myslim ze ty prikaldy jsou vymysleny tak ze princip kazde ulohy by mel byt stejny

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson