![Re: [幾何] 應該是向量單元](https://i.imgur.com/CSBu9ox.jpg)
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Re: [幾何] 應該是向量單元
※ 引述《weiger1 (您的個人資料)》之銘言:
: https://i.imgur.com/CSBu9ox.jpg
: 想請問各位大佬們此題解法或是想法,
: 小弟覺得在此條件下應該是有最大值,但是條件太少,想不到怎麼下手,懇請大佬賜教,
: 感謝!
假設ABCD為逆時針排列
則4邊形ABCD面積為
1/2 | 向量AB x 向量AC + 向量AC x 向量 AD |
向量AB = 向量AB+向量BC, 向量AC = 向量AB+向量BC+向量CD
帶入化簡後
4邊形ABCD面積 = 1/2 | 向量AB x 向量BC + 向量BCx向量CD + 向量AB x向量CD |
令 a = 向量AB , b=向量BC, c=向量CD
問題變成求 | axb + bxc + axc | 的極大值, |a|+|b|+|c| = 3
假設a b夾角為 alpha, b c夾角為 beta
所求四邊形一定是凸四邊形, 因為如果是凹四邊形一定有一對應凸四邊形面積更大
因此可以設 alpha > 0, beta > 0, alpha + beta < pi
為了方便以下 a , b , c 表示 向量a,b,c的絕對值
本題變成求
f = ab sin(alpha) + bc sin(beta) + ac sin(alpha+beta) 的極大值
拘束條件為 g = a + b + c - 3 = 0
目前沒有想到高中的解法
如果用拉格朗日乘數法
解 h = f - lambda g 的 critical point
可以得到符合條件的解是 a=b=c=1, alpha = beta = pi/3
不知道有沒有辦法用不等式得到這個結果
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