Page 1 of 1

Fraktalareal

Posted: 29/06-2008 23:14
by daofeishi
Et såkalt Koch-snøflak konstrueres på følgende måte:

Image

1) Begynn med en likesidet trekant
2) Ta for deg hver side i figuren du har foran deg, og del dem inn i tre deler av lik lengde. For hver side, bygg på en likesidet trekant over midterste del, og fjern grunnlinjen
3) Gå tilbake til steg 2

... Slik fortsetter altså prosessen i det uendelige

Spørsmålet er så:
Hvis trekanten du begynner med har sidelengde 1 - hva er arealet av Koch-snøflaket?

Posted: 30/06-2008 00:03
by bartleif
Dette blir jo en god del formlike trekanter proposjonell med første trekanten:

Funksjonen av arealet til de reduserende størrelsene i Koch-snøflaket er gitt ved:
[tex]A_{(x)}=1.25\cdot (\frac{1}{3})^x[/tex]

Og arealet av Kochsnøflaket er summen av disse når x-verdien er så høy at man trygt kan si arealene av de etterkommende trekanter er tilnærmet evig små.

Når x=200 er arealet av trekanten [tex](4.70607744\cdot 10^{-97})[/tex]
[tex]A_{(Koch)}=\sum_{x\rightarrow 200}A_0+A_1+A_2+A_3....A_{199}+A_{200}[/tex] hvor A_0 er arealet av første trekanten.

Kan jeg integrere funksjonen for å finne arealet? Jeg har ihvertfall kommet frem til:

[tex]\int_0^{200}A_{(x)}=1.3779903[/tex] og skal vel i hvertfall nærme seg arealet. Håper på det beste jeg hvertfall. :D

Sluttet å håpe, skjønte fort at dette må være feil. Prøver igjen....

Posted: 30/06-2008 00:33
by Janhaa
bartleif wrote:Dette blir jo en god del formlike trekanter proposjonell med første trekanten:
Funksjonen av arealet til de reduserende størrelsene i Koch-snøflaket er gitt ved:
[tex]A_{(x)}=1.25\cdot (\frac{1}{3})^x[/tex]
[tex]\int_0^{200}A_{(x)}=1.3779903[/tex] og skal vel i hvertfall nærme seg arealet. Håper på det beste jeg hvertfall. :D
Sluttet å håpe, skjønte fort at dette må være feil. Prøver igjen....
Arealet av ei likesida trekant med s=1 er[tex]\,\,\text A(trekant)=\frac{\sqrt3}{4}[/tex]
slik at A(Koch snowflake) er litt større. Mest sannsynlig

[tex]\text A(trekant)\,<\,A(Koch snowflake)\,<\,1[/tex]

jeg har ikke prøvd ennå...

Posted: 30/06-2008 00:50
by bartleif
Der var vi igjen, har plassert tungen litt rettere i munnen nå og prøver igjen.

Arealet av 1.trekanten er [tex]\frac{sqrt{3}}{2}[/tex], setter det til [tex]A_0[/tex]

Arealet av Koch-flaket er gitt av denne litt alternative funksjonen:
Hvor A_0 ikke er med annet som en konstant. Arealet kan ikke regnes ut ved hjelp av denne funksjonen.

[tex]A_{(x)}=A_0\cdot \left(\frac{1}{3}\right)^x(3*2^{x-1})[/tex]

Integrerer denne fra x=1 til x=200 som isted og finner:

[tex]\left(\int_1^{200}A_{(x)}\right)+A_0=2.1358815+\frac{\sqrt{3}}{2}\approx 3[/tex]

Posted: 30/06-2008 00:53
by Knuta
Det jeg kom fram til er [tex] \frac{\sqrt{3}}{4}+\ \ \sum_{n=1}^{\text{tilta 8}}\ \ \frac{\sqrt{3} \cdot 3 \cdot(\frac{4}{9})^2}{16} [/tex]

noe som burde være [tex]\frac{\sqrt{3}\cdot 2}{5}[/tex]

Posted: 30/06-2008 01:14
by daofeishi
Stemmer. Før gjerne opp utledninga di óg.

Bartleif, noe som kan hjelpe deg godt på vei er kunnskap om geometriske rekker :)

Posted: 30/06-2008 01:45
by magneam
Nå har vi arealet av Kochs snøflak. Men hva er omkretsen? :)

Posted: 30/06-2008 02:09
by Janhaa
magneam wrote:Nå har vi arealet av Kochs snøflak. Men hva er omkretsen? :)
uendelig...

Posted: 30/06-2008 02:36
by bartleif
Damn, har ikke engang skjønt hvor dere fikk[tex] \frac{\sqrt{3}}{4}[/tex] fra eg :? Tydeligvis litt for ivrig til å lage funksjonen, klarte ikke engang regne ut arealet av trekanten før nå :lol:

Men nå kan eg komme fram til et tilnærmet svar:

[tex](\frac{\sqrt{3}}{4})(\frac{1}{3}-1)^{-1}=.6495[/tex]

Takk for tipset Daofeishi :) Har lest om de litt tidligere, og skjønte ikke før du sa det at det var en sånn jeg holdt på med :wink: Over står hvertfall det beste eg klarer nå. Var nå gøy å prøve, til tross for endel feiling :)

Posted: 30/06-2008 08:08
by Knuta
Jeg ser at at på en eller annen mystisk måte har det sneket seg inn et to tall i stedet for n Riktig skal være

[tex] \frac{\sqrt{3}}{4}+\ \ \sum_{n=1}^{\text{tilta 8}}\ \ \frac{\sqrt{3} \cdot 3 \cdot(\frac{4}{9})^n}{16} [/tex]

Hva er forresten texkoden for uendelig? :D Jeg husker den aldri.

Vel. Siden du etterlyser utledningen så kom jeg fram til at arealet er en trekant [symbol:rot] 3/4

Deretter kommer rekken. den starter med 3 trekanter som er 1/9 av den opprinnelige. neste er 3*4 med en niendedel av dem igjen. antallet øker javnt med 4 gangeren samt en nienedel av arealet.

En kul oppgave forresten. Har alltid lurt på arealet, men har aldri giddi å regna det ut. Men nå fikk jeg anledningen.

Posted: 30/06-2008 08:40
by Emilga

Code: Select all

\infty
[tex]\infty[/tex] [tex]\sum_{n=1}^{\infty}[/tex] :) (nesten som infinity, bare litt kortere.)