【Mathematica】考察线段乘积的最值的几何问题

2025-11-19 01:25:48

1、先假设题目中四个点的坐标:

【Mathematica】考察线段乘积的最值的几何问题

2、于是可以算出线段的平方积的表达式:

y=((-1+Cos[t])^2+(-2+Sin[t])^2) ((1+Cos[t])^2+Sin[t]^2)

=-8 Cos[t/2]^2 (-3+Cos[t]+2 Sin[t])

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3、求最大值:

Maximize[{y,0<=t<=2Pi},t]//FullSimplify

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4、对y求导:

g=D[y,t]//FullSimplify//TrigFactor

g=-32 Cos[t/2] Sin[\[Pi]/4-t/2]^2 (Cos[t/2]+2 Sin[t/2])

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5、令g==0,得到四个解:

Solve[{g==0,0<=t<=2Pi},t]

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6、可以通过观察发现,当t等于4 ArcTan[2+Sqrt[5]]的时候,有最大值。

此时,DC^2=16/5,DB^2=8。

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