Milyen hosszú lánccal kössem meg a kecskémet?
Adott egy kör alakú rét ("d" átmérővel).
A rét szélére (a körvonal bármely pontjára) leverünk egy karót, amihez kikötjük a kecskét.
Kérdés: Mekkorára kell választani a lánc hosszát, hogy a kecske a rét területének a felét tuja csak lelegelni?
A széle esetén kb. r(=d/2), de ha a közepe lenne, kb. r/2 lenne.
Szóval az átmérő fele kb.
Próbáltam már mindkettőt!
Amikor a szélére kötöttem ki "r" hosszú lánccal, akkor nem sikerült szegénynek lelegelnie a felét.
Amikor pedig a rét közepére kötöttem ki r/2 hosszúságú lánccal, akkor kb. az 1/4-edét legelte csak le!
A feladatnak nincs zárt megoldása.
A keresett terület többféleképp is összerakható, a legegyszerűbben talán két körszelet összegeként fogható fel.
Ha
r - a legelő sugara
R - a lánc hossza
akkor a következő egyenletet lehet felírni:
(R²/2)(2α - sin2α) + (r²/2)(2ß - sin2ß) = r²π/2
A továbbiakban az
R = 2r*cosα
ß = π - 2α
sin2ß = - sin4α
sin²α + cos²α = 1
összefüggések felhasználásával a
sin2α - 2α*cos2α = π/2
kifejezés adódik, amit csak iterációval lehet megoldani, legalább is én nem találtam jobbat.
Ami nem jelenti azt, hogy nincs. :-)
Néhány lépés után a következő eredményeket kaptam:
α ≈ 54,5916
R/r = 2*cosα ≈ 1,1588
Ha így nem elég világos, holnap küldök egy ábrát, de szerintem azt te is meg tudod rajzolni.
DeeDee
**********
Köszönöm :-)
Az eredményt elnézve jónak tűnik, bár nem sikerült rekonstruálnom pontosan a gondolatmenetedet (sok időm nem is volt rá). Ott leakadtam, hogy mit is nevezel valójában α-nak és ß-nak? Ha a 3/4. válasznál jelzett ábrából indulok ki (köszönet a készítőnek!) a B-B' szakaszhoz tartozó középponti szög ennek megfelelően 2α és 2ß lehet.
"kifejezés adódik, amit csak iterációval lehet megoldani, legalább is én nem találtam jobbat.
Ami nem jelenti azt, hogy nincs. :-)"
De azt jelenti :) Ez a példa egy olyan probléma, ami nem oldható meg egzakt matematikai módszerekkel. Kizárólag közelítéssel. Így fontos definiálni, hogy milyen pontossággal kell az eredmény (Bár ha jól sejtem, pont a probléma felismerése a cél az adott példa feladásakor...)
Nyilván.
Nézzétek meg a "Hány szeletre vágja fel a nagymama a süteményt?" című kérdést is!
Igen, jól következtettél a szögekre, és igazolásul az ábra, amit az előző válaszomban említettem:
Remélem, így már érthető, de ha kéred, elküldhetem a teljes levezetést is.
Ha bármi kérdésed lenne, írj nyugodtan.
DeeDee
**********
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!