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

  请问泰勒公式的几何意义是什么? 
  一道初等数论作业题,请问怎么解决? 
  数学和编程中,「函数」的概念相同在哪里,不同在哪里? 
  有没有可能使数个单位体积的立方体在空间中实现准确定位从而模拟出各类有形物体? 
  若 f∘f∘f=f,则 f∘f 是恒等映射吗? 
  微博里的27个三角形是怎么数出来的? 
  O是八面体群,则SO(3)/O如何理解,有何意义? 
  怎样理解“范畴”? 
  同样是社会主义,为什么苏联能从20世纪后半叶至解体前培养出那么多数学大师,中国却不能? 
  f(x,y)->(x,y),是定义在一个2维空间开集上的 一一映射函数,f连续,它的象是否一定是开集? 

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?





© 2024-09-19 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-09-19 - tinynew.org. 保留所有权利