标题: 球体体积与半径问题, (+﹏+)~~,一元四次方程真的这么难解吗……
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发表于 2011-4-4 19:36 资料 个人空间 短消息 只看该作者
球体体积与半径问题

已知条件:
球体的体积计算公式为:V=4πr³/3;
A与B的函数关系式为A=6B/(6B+99)+6。


【question】某球体的体积与半径恰好符合关系式A=6B/(6B+99)+6,此时A与B的值分别是……?

【prompt】原题中,A对应体积,B对应半径。

题目中有两个方程,一个是二元三次方程,另一个是分式方程。很明显,直接解是解不了的。
但我们不难发现,两个方程的左边都等于A,因此两个方程可以直接合并为一个方程:4πB³/3=6B/(6B+99)+6。
有的朋友可能会说:“这样不是更乱了吗?”但是,一旦两个方程合并为一个方程,就可以很容易地变形了!

变形第一步:化分式方程为整式方程,方程的每一个项都乘以6B+99,结果得到8πB^4+132πB³=42B+594
变形第二步:移项(把未知数B全部移至方程左边,常数项全部移至方程右边),得到8πB^4+132πB³-42B=594

现在我们得到了一个一元四次方程,只要你会解一元四次方程,就会解这一题。都提示到这份上了……


【key to the question】A=6.06416......  B=1.13126......(此答案为正解的小数形式,供对照参考)



【拓展】从数学到物理

已知条件:
球体的体积计算公式为:V=4πr³/3;
A与B的函数关系式为A=6B/(6B+99)+6;

question:
一个装满了水银的玻璃球体容器的容积为90cm³,此玻璃球的总质量与其厚度恰好符合关系式A=6B/(6B+99)+6。求此时A与B的值。


[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-8 22:34 编辑 ]

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发表于 2011-4-4 20:02 资料 个人空间 短消息 只看该作者
爲什麽有英語。
一元二次方程組。


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发表于 2011-4-4 20:08 资料 个人空间 短消息 只看该作者
回复 #2 墨叶 的帖子

这可不是一元二次方程组。
从球体体积公式中可以得出一个二元三次方程,从函数关系式来中可以得出一个分式方程……

球体的体积计算公式已经接近高等数学了……

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-4 21:38 编辑 ]
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发表于 2011-4-4 22:28 资料 个人空间 短消息 只看该作者
原题目有问题,“A与B的函数关系式为A=6B/(6B+99)”应该是“A与B的函数关系式为A=6B/(6B+99)+6”

已更正!~~本题目答案唯一。

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-4 22:29 编辑 ]
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发表于 2011-4-4 22:31 资料 个人空间 短消息 只看该作者
不管几次方程我看还是解(不定?)方程组。。
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发表于 2011-4-4 22:37 资料 个人空间 短消息 只看该作者
回复 #5 KYOKO 的帖子

我已经用几何画板绘制过这两个函数图像,有且只有一个交点,只是这里无法上传图片。

本题若直接解方程组,可能得不到正解……

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-5 15:24 编辑 ]
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发表于 2011-4-5 15:29 资料 个人空间 短消息 只看该作者
顶起!没有人会解这一题吗?…………

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-8 23:57 编辑 ]
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发表于 2011-4-5 16:31 资料 文集 短消息 只看该作者
解题者将给予一定TB奖励。

出题者视题目质量也有TB奖励。
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发表于 2011-4-5 19:42 资料 个人空间 短消息 只看该作者
额,直接代入的话得到关于r的一元四次方程,我印象里四次方程是有公式解的吧
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发表于 2011-4-5 21:20 资料 个人空间 短消息 只看该作者
一元三次以上方程没有公式解
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发表于 2011-4-5 21:27 资料 个人空间 短消息 只看该作者
回复 #10 KYOKO 的帖子

本题有正确答案,且答案唯一。努力思考吧!

#1已给出了正确答案的小数形式,不至于还要我把N次方根形式的式子发上来吧……

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-5 21:31 编辑 ]
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发表于 2011-4-6 02:47 资料 主页 文集 短消息 只看该作者
楼主的题目说的不清楚,A和B哪个是体积,哪个是半径?
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发表于 2011-4-6 13:07 资料 短消息 只看该作者
看楼主给的答案的话应该是a是体积,B是半径,并且在非负数区间里会有唯一解。但是目前还没想出来怎么求解析解。
暂时的思路是,对一元四次方程进行因式分解,形成两个一元二次方程,一个有一对共轭解,一个有两个解,一正一负,正解即是解析解。
但是还没分解出来。
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发表于 2011-4-6 18:15 资料 个人空间 短消息 只看该作者
回复 #12 周瑜 的帖子

原题目中有这样一句话:“某球体的体积与半径恰好符合关系式A=6B/(6B+99)+6”,
按照我们正常的理解,句子前后的顺序是一致的,即A对应体积,B对应半径(于2011年4月6日18∶58补充至#1)

数学是编程的基础,周大哥哥应该会解这一题的。

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-6 19:02 编辑 ]
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发表于 2011-4-6 18:22 资料 个人空间 短消息 只看该作者


QUOTE:
原帖由 sunnybill 于 2011-4-6 13:07 发表
看楼主给的答案的话应该是a是体积,B是半径,并且在非负数区间里会有唯一解。但是目前还没想出来怎么求解析解。
暂时的思路是,对一元四次方程进行因式分解,形成两个一元二次方程,一个有一对共轭解,一个有两 ...

这位朋友用的是费拉里公式,如楼下孝直兄所说,但本题除了用费拉里公式,还可以用其他方法来解。

提示各位解题者:

若将两个函数图像画在坐标系中,会发现它们只有一个交点,这个交点在第一象限内。

       A=4πB²/3
也就是说,A=6B/(6B+99)+6(不支持方程组输入……),这个方程组的解就是本题的答案。

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-8 21:59 编辑 ]
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发表于 2011-4-7 00:56 资料 个人空间 短消息 只看该作者 QQ
LZ是不是在考大家费拉里公式的应用?
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发表于 2011-4-7 13:13 资料 文集 短消息 只看该作者


QUOTE:
原帖由 KYOKO 于 2011-4-5 21:20 发表
一元三次以上方程没有公式解

这听谁说的...
Tartaglia死不瞑目...Galois死不瞑目......

[ 本帖最后由 SkyGrasper 于 2011-4-7 13:46 编辑 ]
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发表于 2011-4-7 18:21 资料 个人空间 短消息 只看该作者


QUOTE:
原帖由 阿尔法孝直 于 2011-4-7 00:56 发表
LZ是不是在考大家费拉里公式的应用?

费拉里公式几乎成了解四次方程的基本方法、常用方法,但本题不一定要用费拉里公式。如果孝直兄会解这一题,就请跟帖解答吧。

该问题回答正确有TB奖励。

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-8 22:02 编辑 ]
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发表于 2011-4-8 21:11 资料 文集 短消息 只看该作者
鼓励原创,本题暂定为A级吧,根据版规奖励楼主50TB。

解出该题奖励200TB,楼主奖励另计。
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发表于 2011-4-8 23:35 资料 个人空间 短消息 只看该作者
回复 托塔李天王 版主 的帖子

多谢版主!
我来轩辕尚未超过一个月,就得到了通宝奖励。

今后我会更加努力的!~~o(∩_∩)o ~~

[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-8 23:36 编辑 ]
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发表于 2011-4-8 23:53 资料 个人空间 短消息 只看该作者
我在#1已给出提示。

本题看上去好像很复杂,其实通过方程组合并及方程的变形,可以得到一个一元四次方程。

我想,著名的费拉里公式各位一定都知道,通过公式(不一定是费拉里公式)可以解出该题(虽然有点麻烦)。

如版主所说:根据本版版规,答对A级原创题者可获得200通宝。



【最后补充】

#13 sunnybill 说得很对,一开始我没有仔细去看,在此表示道歉!


[ 本帖最后由 Mitchell 于 2011-4-8 23:54 编辑 ]
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发表于 2011-4-11 10:56 资料 个人空间 短消息 只看该作者
这题就是难在解四次方程上
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