給定坐標:,,,,
其中 為變數,則:
最小值可能發生之處為 的點
或偏導數不存在的三點。
若 可解 向量方程
|
↓ |
的單位向量 |
|
↓ |
的單位向量 |
|
↓ |
的單位向量 |
可解 存在一點O使得的單位向量+ 的單位向量 + 的單位向量 = 0向量。
三個單位向量和為 0,則三個向量必互相夾 。
皆小於 ;反之,若皆小於 ,必可在A、B、C內部找到O點。
夾角皆為
可解 皆小於 。
令 ,若 皆小於 ,
則 最小值發生在 A,B,C或 的解O上。
而 在A的值為:
在O的值。 同理,在B,C的值皆大於在O的值。
的最小值存在,可能發生的點僅,又在四點中,O的值最小,
最小值發生在O, O滿足 夾角
若 其中一角大於或等於
則最小值可能發生在值分別為 ,,,
即 , + ,又角A為最大角,為最大邊,
最小,最小值發生在A。
註:當本題有一純幾何的做法作正 ,正,則 ,
若要最小,則須選取 P 使得P, P' A', C在同一直線上。
此時, A'APB為圓的內接四邊形。
此一P點一般稱為費馬點
解法(二)(不用偏微分)
把問題改變一下,如圖:
在AP上找一點Q,使 最小,先任取一點 ,
讓 變動一點點到 來看看,則到三點距離和的變化是。
不妨設β是鈍角,α是銳角,則有,,,
且 ,,,,,
因此要求: 就得到 ,或 。
如果不要求,一定要在特定的直線AP上,但是仍然要求 最小,
如此一來,當然有 ,
因此 。
|