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趣味数学题一道
[楼主] 作者:abada  发表时间:2005/05/15 00:47
点击:188次

一连续运动的物体,经过1个单位时间走了1个单位距离(位移),起点和终点都静止。证明:其中必有某一时刻其加速度绝对值大于或等于4.

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[楼主]  [2楼]  作者:abada  发表时间: 2005/05/15 00:49 

我的答案

如图,

速度-时间坐标上,画任意曲线,约束条件:起点是(0,0)而终点是(1,0);

且曲线与时间轴(水平轴)的夹面积是1。这曲线就是符合题目条件的物体速度-时间曲线。

以起点、终点为底,建立一个高v=2的等腰三角形。这两腰是符合题目曲线的特殊例。

而其他符题曲线,夹t轴面积,必等于此三角形面积。

所以,其他符题曲线,不可能只处于此三角形内部(否则面积小于1)。

在三角形外部的曲线,和三角形的腰所在的直线必有两交点。

根据“拉格朗日中值定理”,外部曲线上必有一点其切线与三角形的腰平行。即斜率为4(或-4)。

此点距腰的距离为极大值,在趋于极大值处,有导数大于4(或小于-4)的区间。

斜率、导数等,就是加速度。

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