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牛吃圆形外栏里一半的草 牛鼻绳子如何栓的问题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 13:10:03
牛吃圆形外栏里一半的草 牛鼻绳子如何栓的问题
仅为lz提供思路:假设: 绳子不会断,不会变长 牛的大小相对于草地可以忽略不计,考虑成一点.符号:r: 栅栏半径l: 绳子长度e: 系绳处与栅栏圆心距离建模:问题分为两种情况如图所示.情形一:绳子所扫过的圆包含在栅栏内,那么,即可得:πr^2=2πl^2 ,于是可得l= 1/√2 r=0.707r此时偏心距e需满足0<e<(r-l)情形二:绳子所扫过的圆部分包含在栅栏内,那么,即可得:记两元相交弦长为x那么有:πr^2*(2 arcsin⁡(x/2r))/2π-πl^2*(2 arcsin⁡(x/2l))/2π=(πr^2)/2而又有偏心距方程:e=√(r^2-(x/2)^2 )+√(l^2-(x/2)^2 )联立两个方程,消去x,即可解得l.由于方程较为复杂,需要数值解.