Геометрия и комбигео на Верченко
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Четыре компьютера, расположенные в вершинах квадрата , соединены прямолинейными отрезками проводов с сервером, который находится в точке пересечения диагоналей . Сторона квадрата равна 2 м. Несложно заметить, что для такого подключения потребуется метров провода. Чтобы уменьшить длину проводов, вам разрешается передвинуть сервер из точки в любую другую точку , а также компьютер из точки в любую другую точку так, чтобы новая суммарная длина проводов была как можно меньше. Разрешается компьютеры и сервер размещать в одной точке (например, точка может совпасть с точкой ). Компьютеры в вершинах двигать нельзя. Чему равно минимальное значение ?
Источники:
Подсказка 1
Что можно сказать о А₁ и O₁? Они совпадают, если мы ищем минимальное значение S(почему?). Тогда пусть А₁ = O₁ = K. Что можно сказать о расположении K? Где она должна лежать?
Подсказка 2
Симметричность расположения точек B и D, подсказывает, что сумма DK + KB наименьшая, когда K лежит на диагонали AC. Предположим обратное. Тогда нам нужна какая-то точка на диагонали, чтобы показать, что для неё S меньше. Какую бы выбрать?
Подсказка 3
Конечно, основание перпендикуляра K на AC, пусть это точка K₁. Если CK > CK₁ (длина наклонной и проекции), то что делать с DK + KB непонятно. Обычно на помощь всегда приходит неравенство треугольника. Но треугольника с необходимыми сторонами нет, значит, его нужно построить!
Подсказка 4
Теперь, когда доказано, что K лежит на диагонали, достаточно обозначит один из отрезков ОK или KC за x. Тогда S превратиться в некоторую функцию от х, у которой нужно будет найти минимум на отрезке [0; √2].
Заметим, что точки и совпадают.
Действительно, пусть минимум достигается на конфигурации, где это не так. Но тогда, сдвинув точку в точку , мы длину проводов уменьшим. Таким образом, компьютер и сервер должны оказаться в некоторой точке
Покажем, что лежит на диагонали .
Предположим обратное. Пусть — основание перпендикуляра, опущенного из точки на прямую . Покажем, что сумма расстояний от точки до вершин , которую обозначим , меньше аналогичной суммы . Длина проекции меньше длины наклонной, поэтому . Чтобы доказать, что
отразим отрезок относительно прямой (при этом точка перейдет в точку , точка — в точку ).
Точки окажутся на одной прямой. Тогда , и при этом . Неравенство (1) доказано. Следовательно, , а значит, искомая точка должна лежать на диагонали.
Пусть . Рассмотрим функцию
На отрезке функция принимает минимальное значение в точке а само минимальное значение равно
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!