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在不平的地面上,能把一个四条腿的椅子放隐吗?

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发表于 2018-12-25 15:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
需要证明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

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发表于 2018-12-25 17:22 | 显示全部楼层
下面是网友 elim 过去在《数学中国》论坛上发表过的一个帖子:

方桌必能在基本平坦的地面的某处四脚着地

现任意将桌子摆在地上,记桌脚底顶点依次为A,B,C,D,

设 A,C (对角点)离地距离之和为S, 而B,D离地距离之和为T

注意恒有3个顶点着地,从而S与T至少有其一为0。我们希望它们都为0。

差 S -T 是桌子‘置放方式’的连续函数。现在已经相当接近问题的解答了。

解题思想:

令 f(m) = S - T, 其中m是桌子置放参数,可以是多维的,例如一个指定的桌腿顶点的坐标

加它与对角的桌腿顶点所成的线跟正东方向的夹角等等。

由楼上的定义,易见函数 f关于上述参数的是连续的。

如果在初始状态就有 S = T = 0, 那么桌子已经四脚着地,没有什么要证明的了。

不妨设在初始状态有 S > 0, T = 0 即A,C 有且仅有其一离地,其它三脚着地,

我们将桌子转动90度,让它与初始状态‘重合’,即有A到原来B的位置,B到原来C的位置,..

那么在‘新的状态’下新的T就会是原来的S,新的的S就会是原来的T,于是f 就从正值变到负值。

由连续函数的介值定理,f必在上述转动的中间某处取值为0。此时桌子的四腿便同时着地了。

对介值定理的这种‘用法’你以为如何?
 楼主| 发表于 2018-12-25 18:53 | 显示全部楼层
这也是我在其它网上看到 的:它的答案是这样

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