SNS Esercizio 2 2021

Scuola Normale Superiore, Sant'Anna, Indam, etc. Cosa studiare, come prepararsi.
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Gandalf73
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SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Gandalf73 »

Sto eseguendo il secondo esercizio assegnato nelle prove del 2021.
Inserisco il testo e poi la soluzione che ho pensato per il punto i).
Mi sembra però troppo semplice....ed infatti non ho assolutamente idea se il secondo punto derivi da quanto emerge nel primo
Si consideri un piano $\pi$ contenuto in uno spazio euclideo con coordinate $ (x,y,z) $
ed un quadrato Q contenuto in $ \pi $.
Sia Q' la proiezione di Q sul piano orizzontale $ xy $.Calcolare l'area di Q' mostrando che dipende solo dall'angolo formato da $ \pi $ ed il piano $xy$
Chiamando $\alpha$ l'angolo in questione basta notare che il generico lato è dato da $1*cos (\alpha) $ e poi, tutto di conseguenza.
Mi auguro di non aver detto una colossale sciocchezza. Nel caso ben vengano le correzioni.
Nel secondo punto annaspo:
invece di un quadrato Q abbiamo un cubo C di spigolo unitario che viene proiettato nel piano orizzontale.
Si chiede l'orientazione di C nello spazio che minimizzi l'area della proiezione.....
Non ha a che fare forse con il valore di $\alpha$ che rende minima l'area calcolata sopra?
Un grazie a tutti e pardon...qualora vi fosse una corbelleria
o qualcosa che mi sfugge e mi ha aiutato a produrre un abbozzo di risuluzione totalmente sbagliato :-)
Stef2008
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Stef2008 »

Ciao... beh credo che la prima parte del ragionamento sia corretta... La sconda parte è un po' più generale (si passa dal quadrato a un cubo)... per ora sono un po' occupato... vedrò appena ho tempo come fare...
Stef2008
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Stef2008 »

Per il punto due tornano utile le seguenti proprietà:
L'area della proiezione del cubo è uguale alla somma delle aree dei parallelogrammi che si ottengono proiettando le 3 facce contenenti il vertice più vicino (al piano xy) del cubo sul piano $xy$. Questo è ha sua volta uguale alla differenza delle coordinate minima e massima che hanno i 6 vertici sull'asse z... Ho cercate delle immagini adatte, questa spiega bene il concetto. Da qui è poi molto più semplice.
Mi scuso devessero esserci degli errori.

Ps: l'area minima credo che si ottenga quando il cubo ha una faccia (e quindi 2 facce) parallela a $xy$ e tale minimo è 1
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Screenshot_20240215_083532_Drive.jpg
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Gandalf73
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Gandalf73 »

Ciao e al solito grazie infinite per le tue preziose perle.
Solo una cosa:
I vertici delle tre facce sono sei (sarebbero quelli comuni a due a due) e nella figura mancherebbero due quote (credo per evitare confusioni nella rappresentazione) corretto?
Per quanto riguarda la proprietà, l'ho cercata in lungo ed in largo ma non la trovo...ha un nome particolare?
Appena ho tempo ti posto il 5 così abbiamo le soluzioni di tutte e sei le prove relative a quella data.
Grazie ancora
A.
Stef2008
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Stef2008 »

Ciao le uniche quote riportate sull'asse $z$ sono quelle che vengono utilizzate nella dimostrazione del fatto che l'area della proiezione di un cubo unitario su xy è la differenza fra il valore massimo e quello minimo sull'asse z...
Non credo abbia un nome... Però ecco alcune fonti da cui puoi approfondire questo teorema
https://www.researchgate.net/publicatio ... _direction
https://www.reddit.com/r/mathriddles/co ... ojections/
Gandalf73
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Gandalf73 »

Ciao Stef, ho dato una sbirciata al paper.
Debbo dire comunque che senza conoscere quelle proprietà (nello specifico guardando all'esercizio quelle di interesse sono nei 3 lemmi), il punto ii) non era semplicemente risolubile eh...quasi per nulla.
Sto cercando di afferrarne le dimostrazioni che ne vengono date....e anche qui intervengono i prodotti tra matrici (nel cambio di coordinate mi pare a quanto sono riuscito a capirci).
Sta di fatto che non era di soluzione scontata....o raggiungibile in pochi passi senza conoscere quei tre lemmi delle proiezioni del cubo...
A breve ti posto il numero 5...prima però vorrei capirlo bene :-)
A.
Gandalf73
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Gandalf73 »

Ciao Stef,
sul web c'è una elegante soluzione a quello che viene chiamato "il problema dell'area generata dall'ombra di un cubo" (e tutte le implicazioni che seguono la sua angolazione rispetto al piano orizzontale)
Se gradito lascio il link sebbene stia cercando di capire quali siano i passi. Ci sono due rotazioni di cui tener conto e delle relative aree proiettate:
1) quella attorno all'asse $x$
2) quella attorno all'asse $z$
Fammi sapere che ne pensi e se possiamo assumerne l'aderenza all'esercizio del post, aiutando chi cerca una soluzione per confrontarsi e magari archiviando il post negli archivi delle soluzioni.
Un saluto e grazie ancora
A.
Stef2008
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Stef2008 »

Gandalf73 ha scritto: 24 feb 2024, 22:28 Ciao Stef,
sul web c'è una elegante soluzione a quello che viene chiamato "il problema dell'area generata dall'ombra di un cubo" (e tutte le implicazioni che seguono la sua angolazione rispetto al piano orizzontale)
Se gradito lascio il link sebbene stia cercando di capire quali siano i passi. Ci sono due rotazioni di cui tener conto e delle relative aree proiettate:
1) quella attorno all'asse $x$
2) quella attorno all'asse $z$
Fammi sapere che ne pensi e se possiamo assumerne l'aderenza all'esercizio del post, aiutando chi cerca una soluzione per confrontarsi e magari archiviando il post negli archivi delle soluzioni.
Un saluto e grazie ancora
A.
Ciao Gandalf73,
certo, postalo che sicuramente può essere interessante e utile. Sicuramente il link è aderente al problema dato che in fin dei conti tratta lo stesso identico problema.
Gandalf73
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Gandalf73 »

Ecco che inserisco il link dove ho trovato una meravigliosa soluzione al problema che non fa uso di vettori bensì SOLO di considerazioni geometriche e trigonometriche alle quali si aggiungono illustrazioni precise e dettagliate che aiutano a capire:
http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/20 ... i-un-cubo/
Spero di essere stato d' aiuto.
La soluzione indicata risolve ambedue i punti richiesti nel testo dell'esercizio.
Grazie a tutti
Stef2008
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da Stef2008 »

Grazie Gandalf73
TheMathSolver1
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Re: SNS Esercizio 2 2021

Messaggio da TheMathSolver1 »

Davvero una bella soluzione, di quelle che a leggerle dici: perché non ci avevo pensato prima… e che ti aprono anche molto strade per altri problemi simili…
[math]
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