如果一个长度为L的梯子从一个3英尺宽的大厅到4英尺宽的大厅的角落水平承载,那么梯子的长度是多少?

如果一个长度为L的梯子从一个3英尺宽的大厅到4英尺宽的大厅的角落水平承载,那么梯子的长度是多少?
Anonim

考虑从中运行的线段 #(X,0)##(0,y)的# 穿过内部的角落 #(4,3)#.

该线段的最小长度将是可以在该角落周围操纵的梯子的最大长度。

假设 #X# 超越 #(4,0)# 通过一些比例因子, #小号#,4,所以

#x = 4 + 4s = 4(1 + s)#

注意 #(1个+ S)# 稍后出现作为某种因素的因素。

通过类似的三角形我们可以看到

#y = 3(1 + 1 / s)#

通过毕达哥拉斯定理,我们可以表示线段长度的平方作为函数 #小号#

#L ^ 2(s)= 3 ^ 2(s ^( - 2)+ 2s ^( - 1)+ 1)+ 4 ^ 2(1 + 2s + s ^ 2)#

通常我们会采用L(s)的导数来找到最小值,但在这种情况下,更容易取出导数 #L ^ 2(S)#.

(请注意,如果 #L(S)# 至少是 #S = S_0#, 然后 #L ^ 2(S)# 也将是最低限度 #S = S_0#.)

采取的一阶导数 #L ^ 2(S)# 并将其设置为零,我们得到:

#3 ^ 2(-2s ^( - 3) - 2s ^( - 2))+ 4 ^ 2(2 - 2s)= 0#

乘以 #^ 3# 然后分解出来 #2(1 + s)#

让我们解决 #小号#

#s =(3/4)^(2/3)#

将此值重新插入等式中 #L ^ 2(S)# 我拿到了平方根(我使用的是电子表格)

最大梯子长度 #= 9.87英尺# (约)