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折纸问题几何解法探讨
送交者: 羽球飞 2006年12月17日17:12:45 于 [灵机一动] 发送悄悄话

原题:

随便拿一张纸,大小不限,但要求有一条直的边AB.
在纸上接近AB中点处选一点F, 要求F不要在边上,但离开边的距离不限.
现在从边AB上任选一点P,把纸折起来使得P与F重合,把纸压平就折出一条直线.选不同的点P, 就可以折出很多直线.如果考虑所有这样的直线,它们围出一条曲线.
问这条围出来的曲线是什么?为什么?

几何解讨论:

把F点安排在坐标原点。让AB与横轴平行与原点的距离为d。
做一条竖线 x = x0。
设P点的横坐标为t.由PF所做出的折线与x=x0的交点为M。
为了证明M是所要求的曲线上的点,需要证明什么样的P使M的
纵坐标最小(最大)。也就是要求

-(t/d)(x0-t/2)

的极值。

当然, 当t=x0 时,达到极值。这时M是曲线上的点。PFM构成
等腰三角形。FM = MP=M到AB的距离。

M的轨迹是抛物线。

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