Skip to content

求满足形如 |ax+by|+|cx+dy|k 的不等式的面积

换元

u=ax+by, v=cx+dy

换元后面积

易知该面积为 $$S_{tran} = \frac{(2k)^2}{2} = 2k^2$$

面积变换

Lemma I

T 为变换矩阵.

T(u+Δu,v)T(u,v)=T(u+Δu,v)T(u,v)ΔuΔuTu(u,v)ΔuT(u,v+Δv)T(u,v)=T(u,v+Δv)T(u,v)ΔvΔvTv(u,v)Δv

ΔSTuΔu×TvΔv=Tu×TvΔuΔv=|det([T1uT2uT1vT2v])|ΔuΔv.

根据 Lemma I

(dudv)=(abcc)(dxdy)Sorig=Stran|det(abcd)|=Stran|adbc|=2k2|adbc|

习题

Easy: $$|x+2y|+|3x+4y|\le 5$$ HINT:

Hard: $$|x+2y^2|+|3x^2+4y|\le 5$$ HINT:  (Desmos 和 Geogebra 都战败了, 只有 Mathematia 画出了图像