我认为这个问题很好地测试了数学技能。我还记得一道类似的 3D 问题,那是我大学 A-level 课程的祸根。
现在进行设置。点位于 (4, 4)。蓝线方程为y = 2 x。
该点与线的距离是多少?水平方向距离为 2,但我们追求最短距离。图片应该会提示您如何做到这一点。
尝试一下吧——解决方案就在下面,后面还有一些额外的挑战。
从(4, 4) 到y = 2 x的最短路径是沿着与y = 2 x垂直的线。计划如下:
找到一条垂直于y = 2 x且通过 (4, 4) 的直线找到这条线与y = 2 x 的交点计算此交点与(4,4)之间的距离一个有用的数学事实是,两条垂直线的梯度乘积总是 -1。要得到 -1,我们需要将 2 乘以 -1/2,因此新线的梯度为 -1/2。
红色的新垂直线
红线的形式为y = (-1/2) x + c。为了找到c,我们将插入我们知道该线经过的一个点,即 (4, 4)。
y = (-1/2) x + 6. 为了找到这条线与y = 2 x的交点,我们将它们相等。
6 = 2.4 * 2.5。这很漂亮。无论如何,这两条线在 (2.4, 4.8) 处相交,因此剩下的就是找到 (2.4, 4.8) 和 (4, 4) 之间的距离。
如您所见,我们可以利用毕达哥拉斯定理快速完成此操作。
距离是
这样就解决了问题。✅
挑战 1 :找出 (4, 4) 与直线y = 2 x + 1之间的距离。
挑战 2 :找出 (4, 4) 与曲线y = x² + 2之间的距离。
直线方程为Ax+By+C=0,点(x1,y1)到直线的距离公式为ABS(Ax1+By1+C)/√A^2+B^2
深入时空结构才是升维之路[点赞][点赞]