MathLabs

第5题

立方体 ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' 中 AA 在 A′A' 正上方,BB 在 B′B' 正上方,依此类推。XX 为面内对角线 ACAC 上任意一点,YY 为 B′D′B'D' 上任意一点。(a)求 XYXY 中点的轨迹。(b)求 XYXY 上满足 ZY=2XZZY=2XZ 的点 ZZ 的轨迹。
第 5/5 步:确定矩形及其尺寸
Zx+Zy=4t+13,Zx−Zy=1−2s3Z_x+Z_y=\dfrac{4t+1}{3},\quad Z_x-Z_y=\dfrac{1-2s}{3}
详细分析

现在 Zx+ZyZ_x+Z_y 取遍 [1/3,5/3][1/3,5/3],Zx−ZyZ_x-Z_y 取遍 [−1/3,1/3][-1/3,1/3]。两个参数方向互相垂直,长度分别为 22/32\sqrt2/3 与 2/3\sqrt2/3。所以轨迹是 z=2/3z=2/3 平面内的实心矩形,尺寸为 22/3×2/32\sqrt2/3\times\sqrt2/3。