已知点 $A(-1,1)$,若曲线 $G$ 上存在两点 $B,C$,使得三角形 $ABC$ 为正三角形,则称 $G$ 为 $T$ 型曲线.给定下列三条曲线:
① $y=-x+3(0\leqslant x\leqslant 3)$;
② $y=\sqrt{2-x^2}(-\sqrt{2}\leqslant x\leqslant 0)$;
③ $y=-\dfrac{1}{x}(x>0)$.
则其中是 $T$ 型曲线的为
【难度】
【出处】
【标注】
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    构造状态量
【答案】
【解析】
判定一个三角形为正三角形有很多种方式:三边相等的三角形;有一个角为 $60^\circ$ 的等腰三角形;底边上的高与底边比值为 $\dfrac{\sqrt 3}{2}$ 的等腰三角形等.在动态问题中讨论正三角形的存在性问题时,常常通过利用顶角为 $60^\circ$ 的等腰三角形为正三角形进行判定.
对于 ①,如图,曲线 $G$ 为线段 $MN$,以 $A$ 为圆心作圆与 $G$ 交于两点构成等腰三角形.由于顶点的最大值小于 $60^\circ$,从而不存在满足要求的 $B,C$ 两点;对于 ②,如图,曲线 $G$ 为一段圆弧,以 $A$ 为圆心作圆与 $G$ 交于两点构成等腰三角形.由于顶角的最小值大于 $60^\circ$,从而不存在满足要求的 $B,C$ 两点;对于 ③,如图,曲线 $G$ 为反比例曲线在第四象限的部分,以 $A$ 为圆心作圆与 $G$ 交于两点构成等腰三角形.由于顶角 $\angle BAC$ 的范围为 $0^\circ<\angle BAC<90^\circ$,且连续变化,所以存在满足条件的 $B,C$ 两点.
题目 答案 解析 备注
0.112075s