现有n个点,坐标(xi,yi)每个点都给一个物块一个大小相等的引力,求证:该物块平衡时所处位置为这n个点的费马点 。
1、费马点
(∑i=1nLi)min
(F∑i=1nLi)min
(∑i=1nEp)min
Ep为物块到每一个点的势能
=>势能最小,能量稳定
=>坐标稳定
=>加速度为0
=>受力平衡
2、费马点=>
∑i=1n(x−xi)2+(y−yi)2
分别对x,y求偏导
∑i=1n(x−xi)2+(y−yi)2x−xi
∑i=1n(x−xi)2+(y−yi)2y−yi
再求2阶导
∑i=1n((x−xi)2+(y−yi)2)3(x−xi)2
∑i=1n((x−xi)2+(y−yi)2)3(y−yi)2
发现其恒大于0
所以单峰
因此只需要
∑i=1n(x−xi)2+(y−yi)2x−xi=0
∑i=1n(x−xi)2+(y−yi)2y−yi=0
发现其等价于
∑i=1nLiX=0
∑i=1nLiY=0
又等价于
∑i=1ncos(a)=0
∑i=1nsin(a)=0
a为两点连线与x轴之间的夹角
想到正交分解
∑i=1nFcos(a)=0
∑i=1nFsin(a)=0
这个式子似乎是说合力=0
Q.E.D
由此发现UVA10228==P1337
求大佬指教