[闲聊] 莉央与优香讨论数学

楼主: nahsnib (悟)   2025-09-28 22:18:38
https://x.com/nekogoing/status/1970062071053394189
https://pbs.twimg.com/media/G1cRAsibcAAAhP-.jpg
事情是这样的,在这篇漫画中的左上角那格的黑板,出现了一些算式,
但竟然有眼尖的网友指出这是2025东京大学入学考题,
于是我去找了一下:
https://meee.com.tw/ApjL2mA
还真的是。
这个题目用的日文并没有很难,毕竟是数学科。
简单来说是这样的,平面上ABCD分别占据00、01、11、10的位置,
t是个0~1的参数,
现在想像PQR三点,分别从ABC出发,在一秒内滑到BCD,t就是经过的秒数
比方说t=0.1的时候,P点会在(0, 0.1)
接着我们在想像两个点,ST,基本上用一样的规则,分别从P与Q滑到Q与R,
最后,U点用一样的规则,从S滑到T。
1.这个包了三层参数式U点,他的参数式是什么?
2.U点形成的轨迹与线段AD所夹之面积为?(基本上就是跟x轴所夹面积)
3.0~a秒内,U点扫过的轨迹长度为?
OK所以这个题目显然的有必要把参数式搞定,但反过来说把参数式搞定剩下两个也不难。
P(0,t),Q(t,1),R(1, 1-t),
S(t^2, 2t-t^2), T(2t-t^2, 1-t^2)
U(3t^2-t^3, 3t-3t^2)
看,还算挺容易的对吧?
第二题算面积,大家都知道,想算曲线与x轴所夹的面积,
只要把函数送去对x积分即可......吗?
很遗憾这是行不通的,因为这题的x与y并非直接的函数关系,而是有个x(t)与y(t)
当然你也可以想办法写出y=f(x),不过这题显然不是考这个。
那这题再考啥呢?简单来说,变量变换的时候要多送一个dx/dt,就这样
Area = int_0^1 y dx = int_0^1 y(t) (dx/dt) dt
就是考这个,看起来很像约分但绝对不是的动作,就能搞定这题。
实际计算:
int_0^1 (3t-3t^2)(6t-6t^2) dt = int_0^1 18t^2(1-t)^2 dt = 3/5
第二题搞定
最后一题,曲线长度,翻出微积分公式,两分钟便可搞定
L(t) = int_0^a sqrt( x'(t)^2 + y'(t)^2 ) dt
= int_0^a sqrt(9-36t+72t^2-72t^3+36t^4) dt (这里要用点通灵才能搞定这个根号)
= int_0^a 3( 2t^2 - 2t + 1 ) dt
= 2a^3 - 3a^2 + 3a
那么,问题来了,虽然能解这个问题,但有没有更好的解法?
毕竟在第三题中那个结果竟然能神奇的配方?巧合吗?我不这么认为。
但暂时我也没想到更好的解法,因此先保留。
作者: svool (svool)   2025-09-28 22:22:00
PTT怎么可以打咒文
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右.....上角?
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