解析几何中的一个存在性问题

2025-06-28 07:57:31
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回答1:

如图,设△ABC边长为a,x轴正向到AB的夹角为θ,A(x0,y0).

则B(x0+acosθ,y0+asinθ),C(x0+acos(π/3-θ),y0+asin(π/3-θ))。

满足:

y0^2=2px0 ①

(y0+asinθ)^2=2p(x0+acosθ) ②

(y0+asin(π/3-θ))^2=2p(x0+acos(π/3-θ)) ③

联立以上方程,消去x0、 a可得:

(pcosθ-y0sinθ)(sinθ+√3cosθ)^2=2sinθ^2[(p-√3y0)cosθ+(y0+√3p)sinθ]

即:

(pcotθ-y0)(1+√3cotθ)^2=2[(p-√3y0)cotθ+(y0+√3p)]

这是一个关于cotθ的三次方程,必有一个实数根。

故:以A为顶点的抛物线内接正三角形存在。

注:级别太低,上传不了图片,如果需要的话,传给你!

回答2:

-------------------------------思路-----------------------------------

在抛物线上侧任取一点A;过A点向下方引一条射线交于B;再过A点作一条射线与前一条射线成60度,伸向X正方向,与抛物线交于C。

想象,将两条射线同时逆时针旋转,必然旋转一定角度后,AB斜率为负,B在抛物线下侧,AC斜率为正,C在上侧(斜率不为0,与抛物线肯定有交点,正斜率上交点,负斜率下交点);

如此时,AB>AC,则继续逆时针旋转,AB越来越大,AC越来越小,中间一定有一个时刻AB=AC;如果AB
对任意点A,上述过程都是可行的。

------------------------------回楼主,补充说明-----------------------
此时如果继续逆时针旋转,B点x坐标越来越大,y坐标越来越负,B与A在X、Y两个方向上的差距都越来越大,直线距离当然越来越大

我只是说一个思路,计算就是解一元二次方程,可能嫌麻烦哈。