高手来!!!一道数学题(不要用物理方法写)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 15:10:09
长方形ABCD,AB为7,BC为5,EF与AB平行且BE为2,在区域ABEF内速度为1,在区域ECDF内速度为2,问从A到C如何使时间最短?(物理的方法我会,我要问数学的)

要到达C必定经过EF中的某点G,假设FG=x,则AG=√(4+x^2),用去时间t1=√(4+x^2),则GC=√(25+(7-x)^2),用去时间t2=√(25+(7-x)^2)/2.
所以总时间t=t1+t2=√(4+x^2)+√(25+(7-x)^2),
对x求导得tx=1/2*1/√(4+x^2)*2x+1/2*1/√(25+(7-x)^2)*2(7-x)*(-1),
令tx=0,得x/√(4+x^2)=(7-x)/√(25+(7-x)^2),两边平方再交叉相乘得
4(7-x)^2=25x^2
所以2(7-x)=5x得x=2
即取FE上一点G使得FG为2,走AG-GC时间最短

哈哈!此题计算量还是蛮大的,不过有简便解法!

至于求导的解法,不作评价!

写出所用时间函数y=f(x),(其中x为行走路线的转折点)求出y对x的导数y',令y'=0,解出x就可以了。

从A到C一定会经过EF上一点,设这一点为p
可设EP为X
从A到C即为AP+PC
AP^2=4+(7-X)^2
PC^2=9+X^2
剩下的就是解方程和不等式