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第1题

设平行四边形 ABCDABCD 满足 AB=aAB=a、AD=1AD=1、∠BAD=α\angle BAD=\alpha。若 △ABD\triangle ABD 为锐角,证明以 A,B,C,DA,B,C,D 为圆心、半径为 11 的四个圆覆盖该平行四边形,当且仅当 a≤cos⁡α+3sin⁡αa\le\cos\alpha+\sqrt3\sin\alpha。
第 5/6 步:解二次不等式
cos⁡α−3sin⁡α≤a≤cos⁡α+3sin⁡α\cos\alpha-\sqrt3\sin\alpha\le a\le\cos\alpha+\sqrt3\sin\alpha
详细分析

二次式的根为 cos⁡α±3sin⁡α\cos\alpha\pm\sqrt3\sin\alpha,故不等式在两根之间成立。若 a≤1a\le1,整个三角形都在以 AA 为圆心的单位圆盘内,且锐角 α\alpha 时上根大于 11,覆盖显然成立。若 a>1a>1,下根不超过 11,下界自动满足。因此只剩 a≤cos⁡α+3sin⁡αa\le\cos\alpha+\sqrt3\sin\alpha。