题目链接

Problem Description
You have got a cylindrical cup. Its bottom diameter is 2 units and its height is 2 units as well.
The height of liquid level in the cup is d (0 ≤ d ≤ 2). When you incline the cup to the maximal angle such that the liquid inside has not been poured out, what is the area of the surface of the liquid? 
 
Input
The first line is the number of test cases. For each test case, a line contains a float-point number d.
 
Output
For each test case, output a line containing the area of the surface rounded to 5 decimal places.
 
Sample Input
4
0
1
2
0.424413182
 
Sample Output
0.00000
4.44288
3.14159
3.51241
 
 
题意:现在有一个圆柱形的水杯,底面直径为2,水杯高为2,现在水杯中装有高为d的水,求将水杯倾斜到最大角度(即水到杯口时,水不能流出)时,水面的面积?
 
思路:由高中学过的几何知识可以知道:水面相当于对于一个很长的圆柱体倾斜的用刀切开,那么这个切面就是一个完整的椭圆,当然如果不倾斜则得到特殊的椭圆——圆,如果水面经过杯底,那么水面就是一个缺少一部分的椭圆,所以我们需要分开讨论水面经过杯底和不经过杯底两种情况。
          那么这两种情况的d的临界值是多少呢? 可以发现对于水刚到杯底的时候,有水和无水的部分各占一半,所以分界点d=1;
 
1、水面不经过杯底(d>=1)
         
     这种情况如上图所示,h+(2-h)/2=d, 所以h=2*d-2,那么可以求出水面这个完整椭圆的长半径a=sqrt(2*2+(2-h)*(2-h))/2,而椭圆的短半经是b=1,所以水面面积为S=PI*a*b.
 
2、水面经过杯底(d<1)
 
      
         上图即是水面经过杯底的样子(我画的不是水杯倾斜,直接让水倾斜了,凑合看吧)。
         
         对于上图中mid越大则水的体积越大,那么我们可以根据体积二分mid求出mid真实长,最后根据真实的mid求出水面的面积,可以知道二分范围为(0,2)。每次我们需要根据当前mid求出水的体积,因为水体不规则所以必须积分求水的体积。
 
         积分:我们根据水的高度积分,如上图所示利用 y 积分求体积,那么我们需要根据 y 求出每个水体截面的长 t (类似于杯底的mid),求相似三角形 t/mid=(2-y)/2 得 t=(2-y)*mid/2 ;   然后根据水截面长 t 求出当前水体截面的面积 S;
 
         可以知道水体截面为一个扇形减去一个三角形组成,面积及体积如下图所示:
 
       

求出真实的mid以后,那么就可以求出水面的面积了。

如上图所示利用二分求出的mid得 len=sqrt(2*2+mid*mid),设水面与杯底的一个交点为(x,h),h=sqrt(1-(1-mid)*(1-mid)) (由杯底水面交线所在圆很容易求出 h ),那么len=a-x  且x^2/a^a+h^2/b^2=1 ,解上面两个方程 求得a= a=len/(1+flag*sqrt(1-h*h));

hdu 5954 -- Do not pour out(积分+二分)的更多相关文章

  1. HDU 5954 - Do not pour out - [积分+二分][2016ACM/ICPC亚洲区沈阳站 Problem G]

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5954 Problem DescriptionYou have got a cylindrical cu ...

  2. HDU 5954 Do Not Pour Out

    #include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define rep(i,a,b) for(int i=a;i<=b;++i) #defi ...

  3. HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和)

    HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和) ACM 题目地址:HDU 2254 奥运 题意:  中问题不解释. 分析:  依据floyd的算法,矩阵的k次方表示这个矩阵走了k步.  所以k ...

  4. Do not pour out HDU - 5954 数学积分

    题目:题目链接 思路:纯高等数学问题,不过不是很好积分,具体积分思路及过程参考大佬博客——https://blog.csdn.net/danliwoo/article/details/53002695 ...

  5. HDU 2236:无题II(二分搜索+二分匹配)

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2236 题意:中文题意. 思路:先找出最大和最小值,然后二分差值,对于每一个差值从下界开始枚举判断能不能二分匹配. ...

  6. HDU 4282 A very hard mathematic problem 二分

    A very hard mathematic problem Time Limit: 20 Sec Memory Limit: 256 MB 题目连接 http://acm.hdu.edu.cn/sh ...

  7. hdu 1839 Delay Constrained Maximum Capacity Path 二分/最短路

    Delay Constrained Maximum Capacity Path Time Limit: 20 Sec Memory Limit: 256 MB 题目连接 http://acm.hdu. ...

  8. HDU 2141 Can you find it? (二分)

    题目链接: Can you find it? Time Limit: 10000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/10000 K (Java/ ...

  9. HDU 2389 Rain on your Parade(二分匹配,Hopcroft-Carp算法)

    Rain on your Parade Time Limit: 6000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 655350/165535 K (Java/Ot ...

随机推荐

  1. HDMI转MIPI DSI芯片方案TC358779XBG

    型号:TC358779XBG功能:HDMI1.4转MIPI DSI通信方式:IIC分辨率:1920*1080电源:3.3/1.8/1.2封装形式:BGA80深圳长期现货 ,提供技术支持,样品申请及规格 ...

  2. UWP 手绘视频创作工具技术分享系列 - SVG 的解析和绘制

    本篇作为技术分享系列的第一篇,详细讲一下 SVG 的解析和绘制,这部分功能的研究和最终实现由团队的 @黄超超 同学负责,感谢提供技术文档和支持. 首先我们来看一下 SVG 的文件结构和组成 SVG ( ...

  3. node.js 89行爬虫爬取智联招聘信息

    写在前面的话, .......写个P,直接上效果图.附上源码地址  github/lonhon ok,正文开始,先列出用到的和require的东西: node.js,这个是必须的 request,然发 ...

  4. android-学习1 配置环境

    转载注明出处,谢谢--http://www.cnblogs.com/JK-HYJ/ 前提:电脑先配置好java的环境-- adk_bundle下载安装地址:http://tools.android-s ...

  5. Python输入输出练习,运算练习,turtle初步练习

    Hello World! 简单交互(交互式,文件式)教材P19 radius=25 area=3.1415*radius*radius print(area) print('{:.2f}'.forma ...

  6. CAS单点登陆 SSO

    什么是单点登陆 SO是在多个应用系统中,用户只需要登录一次就可以访问所有相互信任的应用系统.它包括可以将这次主要的登录映射到其他应用中用于同一个用户的登录的机制.它是目前比较流行的企业业务整合的解决方 ...

  7. MPLS LDP随堂笔记2

    前一天排错 Acl 1 匹配所有ospf的数据包 (目的 ospf建立邻居关系 传递路由条目) 2 放行UDP报文 让LDP邻居能互相收发HELLO包 4 放行TCP报文 让LDP邻居能够建立TCP会 ...

  8. css3 如何实现圆边框的渐变

    使用 css 实现下面效果: 把效果分解. 代码一: <style> .helper1 { height: 40px; padding: 15px; background: -webkit ...

  9. Error:Failed to load project configuration:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx cannot read file .idea/misc.xml

    你这idea不会没有配置默认jdk吧?你看看File--other settings--default project structure,看看project setting的project里面,有没 ...

  10. 转:【深入Java虚拟机】之三:类初始化

    转载请注明出处:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/17845821 类初始化是类加载过程的最后一个阶段,到初始化阶段,才真正开始执行类中的Jav ...