百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



如何证明悬链线图像是双曲余弦? 第1页

  

user avatar   travorlzh 网友的相关建议: 
      

现在我们假设a≤x≤b间长度为L的曲线表达式为y(x),则有:

其中我们设

而y为悬链线当且仅当其势能达到极值(假设曲线的线密度为 ):

很明显这是一个带约束条件的优化问题,所以我们可以用拉格朗日乘子法把条件与目标函数结合,得:

由于泛函核F满足 ,所以我们可以使用Beltrami公式[1]来构造悬链线的微分方程:

现在代入并整理,我们就能发现存在固定常数使得:

于是乎:

现在对两侧积分,便有:

接下来利用cosh是偶函数这一性质,便有:

再做整理,我们就得到了悬链线最终的表达式:

其中出现的常数可以通过代入边界条件和优化问题的约束条件来确定。

参考

  1. ^摆线的那些事儿——数学界的大型装逼事件 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/126421949



  

相关话题

  如何理解数学里的「若 A 不真,则 A→B 总是真的」这种蕴含关系? 
  科学的本质是物理还是数学? 
  遇到数理化难题容易头晕是智商低吗??? 
  算数差是否数学水平就差? 
  点集拓扑为什么要这样定义?具有几何意义吗? 
  在打麻将单吊将时,是换牌赢的概率大,还是不换牌赢的概率大? 
  有哪些简单的事物蕴含有深刻的数学原理? 
  累加的连续是积分,那么累乘的连续是什么? 
  排队枪毙时代,为什么要求不能自由射击而要集体放枪?从概率的角度来讲,效果应该是一样的吧? 
  牛顿莱布尼兹公式指出求导和积分互为逆运算。从几何的角度看求斜率和求面积似乎并没有直接联系? 

前一个讨论
裴擒虎有历史出处吗?
下一个讨论
作为女生,相同价格的黄金和钻石你选哪个?





© 2024-05-15 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-05-15 - tinynew.org. 保留所有权利