试证明 凸透镜成实像时 u+v≥4f

2025-01-01 11:13:31
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回答1:

这是2113个
数学题
啊5261.
凸透镜
成实4102像时有1653u,
v
>
0,
1/u+1/v
=
1/f.
由(u-v)²
≥回
0即答u²-2uv+v²

0,
得(u+v)²
=
u²+2uv+v²

4uv.
于是u+v

4uv/(u+v)
=
4/(1/v+1/u)
=
4f.

回答2:

根据薄透镜成像规律,物距u,像距v,焦距f恒有1/u+1/v=1/f
变形,则有1=f(1/u+1/v)
则u+v=1×(u+v)=f(1/u+1/v)(u+v)=f(1+v/u+u/v+1)=f(v/u+u/v+2)
而v/u+u/v≥2根号下(v/u·u/v)=2,当且仅当u=v时等号成立(事实上,凸透镜成实像时,u和v均为正值,成虚像时v为负值)
所以f(v/u+u/v+2)≥f·(2+2)=4f,即u+v≥4f