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正方体在动平面内的射影的面积的最值如何求?

正方体在动平面内的射影的面积的最值如何求?

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我猜是正六边形时面积最大
有空请到听雨轩喝口茶

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如何证明?

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回复 3楼 的帖子

知道怎么证明就不是猜了
等空下来再细想
有空请到听雨轩喝口茶

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有猜就有门得以证明——
知之深,爱之切
人静而后安,安而能后定,定而能后慧,慧而能后悟,悟而能后得!

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那最小是否就是正方形的面积呢
知之深,爱之切
人静而后安,安而能后定,定而能后慧,慧而能后悟,悟而能后得!

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这样行否?
设正方体两侧面之一和水平面成$alpha$,则另一面为$pi/2 -alpha$,
由射影面积知道:底面上的射影面积和为
$  S=a^2  (sin alpha +cos alpha)= sqrt 2 a^2 sin(alpha+pi/4)$
$a^2 leq S leq sqrt 2 a^2$
好像有点牵强,大家看呢?

[ 本帖最后由 一土老师 于 2008-6-1 21:13 编辑 ]
知之深,爱之切
人静而后安,安而能后定,定而能后慧,慧而能后悟,悟而能后得!

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因子应该是根号3

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我不会上传图片,所以只是讲证明方法。
平移正方体使正方体在平面的一侧且与平面有公共点,
选一公共点,则以此公共点为顶点的三个面在平面上的正射影无公共部分,
设它们与平面的夹角分别为A、B、C,
(1)可以证明:cosA^2+cosB^2+cosC^2=1.
所以,正方体在平面上的射影面积>=上述三个面的射影面积=1^2*cosA+1^2*cosB+1^2*cosC
=根号((cosA+cosB+cosC)^2 ) >= 根号(cosA^2+cosB^2+cosC^2)=1
其中设正方体的边长为1,又因为正方体在平行于其中一面的平面上的射影面积为1,这样,就证明了最少值为1

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接上,不难知道,正方体在平面上的射影面积就是上述三个面的射影面积,
所以,由均值不等式,正方体在平面上的射影面积=cosA+cosB+cosC<=3*根号( (cosA^2+cosB^2+cosC^2)/3 )=根号3,最大值为根号3

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谢谢各位高手!希望多多交流!

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当前时区 GMT+8, 现在时间是 2008-9-8 05:57

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