Имя: Пароль:
IT
 
Окружности падают в параболу
0 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
09:32
Дана парабола y=x^2.
Рассмотрим окружность с центром (0,y) и фиксированным радиусом R. При этом y>0 настолько велико, что окружность не пересекается с параболой.
Будем уменьшать y (окружность "падает") до тех пор, пока окружность не соприкоснется с параболой. Если окружность соприкоснется с параболой в точке отличной от (0,0), то будем говорить, что окружность "застряла".
Может ли существовать такой радиус R, что окружность не застрянет, а "упадет на дно" параболы?
1 Spyke
 
25.02.15
09:36
(0) такого не может быть парабола бесконечна, так как x не может быть конечным -->в любом случае будут пересечения параболы и окружности
2 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
09:37
(1) то есть любая окружность "застрянет" не добравшись до вершины параболы?
3 Гобсек
 
25.02.15
09:45
(2)Да. Любая окружность "застрянет".
4 NikVars
 
25.02.15
09:45
(1) А ты возьми такой радиус окружности, чтобы окружность былав в "чаше" параболы и подними ее повыше по вертикали. Для примера: возьми окружность радиуса 1 с центром в (0, 10).
5 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
09:46
(3) мне кажется, это неправда
6 NikVars
 
25.02.15
09:50
Тут нужно скакать от определения окружности, и параболы. Может есть связь между радиусом окружности и расстоянием от директриссы параболы до прямой, что из определения параболы...
7 Анцеранана
 
25.02.15
09:52
8 Гобсек
 
25.02.15
09:52
Уравнение окружности
y = r -  (r^2 - x^2)^0.5
Уравнение параболы
y = x^2
Допустим, что окружность не "застряла" при некотором r. Тогда
r -  (r^2 - x^2)^0.5 >= x^2
r - x^2 >= (r^2 - x^2)^0.5
r^2 - 2*x^2 + x^4 >= r^2 - x^2
x^4 - x^2 >=0
x^2(x^2 - 1) >=0
Последнее неверно при x = min(0.5, r/2)
9 SeraFim
 
25.02.15
09:54
(7) не оно. Парабола y = x^2. При x = 1, y = 1
10 kosts
 
25.02.15
09:55
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Conic_section_-_clean.png

Вполне наглядно видно, что упадет. На конусе хорошо видно, что в точке касания ветви параболы "шире" чем окружность.
11 kosts
 
25.02.15
09:55
12 Адский плющ
 
25.02.15
09:57
Хорошая задачка. Имхается мне, что нет.
13 kosts
 
25.02.15
09:58
Хотя в задаче не совсем понятно, свободны радиус и R или нет. Мне не понятно. Буду наблюдать дальше.
14 Гёдза
 
25.02.15
10:16
А чем (8) не решение?
15 Гёдза
 
25.02.15
10:17
можно еще через производную посчитать.
У окружности будет меньше в окресности 0, поэтому не может упасть на дно
16 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
10:20
*14) так там не на чем оканчивается
17 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
10:21
(13) внимательно читаем (0) - радиус R фиксирован, его нужно найти (если есть конечно)
18 Гобсек
 
25.02.15
10:26
(16)В (8) показано, что окружность с центром (0,r) и радиусом r пересекается с параболой y=x^2 еще в 2 точках, отличных от (0,0)
19 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
10:34
(18) мне непонятен вывод и почему оно должно быть верно для любых х?
20 b_ru
 
25.02.15
10:38
уже посчитали, что не застрянет при R <= 0,5 ?
21 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
10:39
(20) бинго
22 osa1C
 
25.02.15
10:41
(9) ну и? Парабола y = x^2. При x = 1, y = 1.... А при х=0, у=0. Почему не оно?
23 SeraFim
 
25.02.15
10:43
(22) на картинке у параболы при x = 1, y = 0.5
24 Гобсек
 
25.02.15
10:51
Исправление (8)
Уравнение окружности
y = r -  (r^2 - x^2)^0.5
Уравнение параболы
y = x^2
Допустим, что окружность не "застряла" при некотором r. Тогда
r -  (r^2 - x^2)^0.5 >= x^2
r - x^2 >= (r^2 - x^2)^0.5
r^2 - 2*x^2*r^2 + x^4 >= r^2 - x^2
x^4 + x^2 - 2*x^2*r^2>=0
x^2(x^2 + 1 - 2*x^2*r^2) >=0
x^2(x^2 + 1 - 2*x^2*r^2) >=0
Если r <= 1/2^0.25, то последнее неравенство будет выполняться
Поэтому окружность "упадет" при r <= 1/2^0.25
25 osa1C
 
25.02.15
10:54
(23) ну так то да, картинка не по условию. Я имел ввиду решение задачи при таком положении окружности, с пересечением с параболой в точке (0,0)
26 Ненавижу 1С
 
гуру
25.02.15
10:54
(24) ну вот теперь "почти" верно, радиус какой-то подозрительный у тебя получился
правильный ответ в (20)
27 Михаил Козлов
 
25.02.15
10:56
(24) Ошибка в преобразованиях. Окончательное неравенство: 2R-1<=x^2. Откуда R<=0.5.
28 Жан Пердежон
 
25.02.15
11:02
y = x^2
y = R - sqrt(R^2 -x^2)

решая, получаем 3 точки с ординатами:
0, sqrt(2R-1) и -sqrt(2R-1);
при R <= 0,5
остается только 1 точка (0;0)
29 Жан Пердежон
 
25.02.15
11:04
(28) с абсциссами конечно
30 Михаил Козлов
 
25.02.15
14:59
По другому: кривизна параболы в 0 = 2, радиус кривизны = 1/2.
Окружность падает до дна, если ее радиус меньше радиуса кривизны параболы.
Интересно, это так в случае произвольной (выпуклой) кривой?
31 Михаил Козлов
 
25.02.15
15:38
(30)+ Надо думать - нет.
32 Супер король
 
25.02.15
15:52
(0) Парабола и окружность - частный случай эллипса.
Мне кажется что окружность перестанет застревать если ее фокус достигнет фокуса параболы. В данном случае фокус окружности - это ее центр.