jx215 发表于 2011-12-2 12:04:28

曲线内接图形

证明或否证,平面上任意一条封闭曲线上总能找到四个点,组成一个矩形或菱形。另外,任取三点,是否恰能组成一个正三角形?

[ 本帖最后由 jx215 于 2011-12-2 12:21 编辑 ]

华容道 发表于 2011-12-2 12:20:49

matrix67的博客上貌似有这个问题。

华容道 发表于 2011-12-2 12:30:13

内接正三角形是肯定存在的,且有无数多个。

superacid 发表于 2011-12-2 14:37:48

目测吧里没人会证明,虽然很多人知道答案

lulijie 发表于 2011-12-3 10:36:37

平面上任意一条封闭曲线上总能找到四个点,组成一个菱形。
对于上述命题,我有下面的思路。

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在闭合曲线上任取一点A,以r为半径做圆交曲线于B、D点,这样曲线被直线BD分割在两边。
作BD的垂直平分线(肯定经过A点)交曲线于另一点C。设BC=R。
当r很小时,R>r;
当r很大时,R<r.
所以当r逐渐增大时,必然会有r=R的时候。
而此时,四边形ABCD就是菱形。

lulijie 发表于 2011-12-3 10:50:56

对于正三角形,以下思路。
两条平行线L1,L2,把曲线夹在内部。然后两条平行线平行靠拢,直到与曲线相切为止。(切点处曲线平滑,不是拐点,不行重选L1、L2)
接着,L2不动,L1向L2平移,与曲线相交于A、B点,作AB的垂直平分线交另一边的曲线于C点。
开始AB<BC,
移到L2附近时,AB>BC。
所以移动过程中必有AB=BC的时候,这时三角形ABC就是正三角形。

ares_g 发表于 2011-12-3 10:58:18

原帖由 lulijie 于 2011-12-3 10:36 发表 http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif
平面上任意一条封闭曲线上总能找到四个点,组成一个菱形。
对于上述命题,我有下面的思路。

1

在闭合曲线上任取一点A,以r为半径做圆交曲线于B、D点,这样曲线被直线BD分割在两边。
作BD的垂直平分线(肯定经 ...
这证明肯定有问题,当r=R时,B必定在AC的中垂线上,D可不一定了。

lulijie 发表于 2011-12-3 11:37:31

答复7#
AB=AD=r
CB=CD=R
当r=R时,四条边AB=AD=CB=CD,不是菱形是什么。

lulijie 发表于 2011-12-3 14:39:19

平面上任意一条封闭曲线上总能找到四个点,组成一个矩形。
对于上述命题,我有下面的思路。
任意建立直角坐标系,将曲线包在内部的两条与Y轴平行的平行线逐渐靠拢,直到与曲线相切为止。切点分别为A、B。

过A作X轴的平行线交曲线于Q点,过B作X轴的平行线交曲线于P点,,
平行于Y轴的直线L1,交曲线于两点,过该两点分别作X轴的平行线交曲线于M、N点,这样MN将闭合曲线分成两部分,其中一部分曲线的长度短些,该部分曲线上的平行于MN的切线的切点为P’
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这样从直线L1,经过变换获得直角梯形(斜边为MN,当MN平行于Y轴,就是矩形),以及切点P‘(MN的斜率等于P’切线的斜率。)
L1,从B点的位置开始逐渐向A点的位置平行移动过程中,P‘点逐渐从P点向Q点移动,无论是顺时针移动还是逆时针移动,P’必经过B点或A点,这时MN就平行于Y轴,所以此时获得的直角梯形就是矩形。

lulijie 发表于 2011-12-3 18:03:08

楼上的 P’必经过B点或A点 的判断有误。
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