切片引理和两个意想不到的应用

文章探讨了切片引理,即等厚切割球体时,切片侧面积相等的数学原理。这个原理在二维情况不成立,并通过举例解释了其在平面和球面画圆问题中的应用。此外,还讨论了一个竞赛问题,证明有限宽度的纸带无法覆盖整个平面,而覆盖单位圆则需要宽度和至少为 2 的纸带。证明过程中,将平面问题转化为空间问题,展示了巧妙的思维转换。

    考考你的立体几何直觉:用一系列间距相等的平行平面把一个球体切成厚度相同的薄片,这些薄片的侧面积都相等吗?

  

    是的。用平行平面把球体截成一个个切片,如果切片的厚度都相同,那么它们的侧面积也都相同,不管这些切片位于球体的什么位置。也就是说,切片的侧面积是与切片的厚度成正比的。推导这个惊人的结论非常适合用作定积分计算旋转体侧面积的练习题。圆的表达式是 √1 - x^2 ,套用公式 ∫(a..b) 2π·f(x)·√1 + f'(x)^2 dx 即可发现,整个积分被化简为 ∫(a..b) 2π dx ,因此薄片侧面积就是 2π(b-a) 。换句话说,半径为 1 的球里,一个切片的侧面积总等于 2π 乘以切片的厚度,两个切片的侧面积相等当且仅当它们的厚度相等。我查了半天,似乎这个经典结论并没有什么特别的名字,不妨就把它叫做“切片引理”吧。

 
  

    有趣的是,这个定理在二维情形是不成立的。比方说,取半径 OA 的中点 M ,过 O 和 M 分别作半径的垂线。由于 OM 是 OB 的一半,可知 ∠AOB=60° , ∠BOC=30° ,弧 AB 和弧 BC 明显不相等。

 
    最近,我看到了两个非常有趣的问题,它们

【复现】并_离网风光互补制氢合成氨系统容量-调度优化分析(Python代码实现)内容概要:本文围绕“并_离网风光互补制氢合成氨系统容量-调度优化分析”的主题,提供了基于Python代码实现的技术研究与复现方法。通过构建风能、太阳能互补的可再生能源系统模型,结合电解水制氢与合成氨工艺流程,对系统的容量配置与运行调度进行联合优化分析。利用优化算法求解系统在不同运行模式下的最优容量配比调度策略,兼顾经济性、能效性稳定性,适用于并网与离网两种场景。文中强调通过代码实践完成系统建模、约束设定、目标函数设计及求解过程,帮助读者掌握综合能源系统优化的核心方法。; 适合人群:具备一定Python编程基础能源系统背景的研究生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事可再生能源、氢能、综合能源系统优化等相关领域的从业者;; 使用场景及目标:①用于教学与科研中对风光制氢合成氨系统的建模与优化训练;②支撑实际项目中对多能互补系统容量规划与调度策略的设计与验证;③帮助理解优化算法在能源系统中的应用逻辑与实现路径;; 阅读建议:建议读者结合文中提供的Python代码进行逐模块调试与运行,配合文档说明深入理解模型构建细节,重点关注目标函数设计、约束条件设置及求解器调用方式,同时可对比Matlab版本实现以拓宽工具应用视野。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值