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Curva de persecución

Una curva de persecución simple en la que P es el perseguidor y A es el perseguido

En geometría , una curva de persecución es una curva construida por analogía con tener un punto o puntos que representan perseguidores y perseguidos; la curva de persecución es la curva trazada por los perseguidores.

Con las trayectorias del perseguidor y del perseguido parametrizadas en el tiempo, el perseguido siempre está en la tangente del perseguidor . Es decir, dado F ( t ) , el perseguidor (seguidor), y L ( t ) , el perseguido (líder), para todo t con F′  ( t ) ≠ 0 existe una x tal que

Historia

Artículo de Pierre Bouguer de 1732 sobre las curvas de persecución

La curva de persecución fue estudiada por primera vez por Pierre Bouguer en 1732. En un artículo sobre navegación , Bouguer definió una curva de persecución para explorar la forma en que un barco podría maniobrar mientras persigue a otro. [1]

En ocasiones se ha atribuido a Leonardo da Vinci la primera exploración de las curvas de persecución. Sin embargo, Paul J. Nahin , que ha rastreado este tipo de relatos hasta finales del siglo XIX, indica que estas anécdotas carecen de fundamento. [2]

Un solo perseguidor

Curvas de seguimiento con diferentes parámetros

El camino seguido por un único perseguidor, siguiendo a otro perseguido que se mueve a velocidad constante sobre una línea , es un radiódromo .

Es una solución de la ecuación diferencial 1 +   y′ 2 = k 2 ( a  −  x ) 2 y′′ 2 .

Múltiples perseguidores

Curva de persecución de vértices de un cuadrado (el problema de los ratones para n =4).

Los dibujos típicos de curvas de persecución muestran que cada punto actúa como perseguidor y perseguido dentro de un polígono , y que cada perseguidor persigue al punto adyacente en el polígono. Un ejemplo de esto es el problema de los ratones .

Véase también

Referencias

  1. ^ Bouguer, Pierre (1732). "Sur de nouvelles courbes auxquelles on peut donner le nom de lignes de poursuite". Mémoires de mathématique et de physique tirés des registres de l'Académie royale des sciences (en francés): 1–15.
  2. ^ Nahin, Paul J. (2007). Persecuciones y escapes: las matemáticas de las persecuciones y la evasión . Princeton University Press . pp. 27–28. ISBN 978-0-691-12514-5.

Enlaces externos