・万物の創造 YI 氏
次の問題を考えています。
1.2次関数 y=x2上に3点をとって三角形を作るとき、あらゆる形(角度の組み合わせ)の
三角形を作ることができることを証明してください。
2.同様に、大きさも含めて、一定の大きさ以上のあらゆる三角形を作ることができること
を証明してください(小さい三角形では明らかに反例がある)。
3.「一定の大きさ」を厳密に定義してください。
1.は簡単に示せましたが、2.は真偽すら分かりません。もし偽なら教えてくださるとあり
がたいです。
らすかるさんが考察されました。(平成26年4月18日付け)
2.3.について、
最小辺の長さが、2以上である三角形はすべて作れる。
作ることができる最小の正三角形の一辺の長さは、2(証明略)なので、最小辺の長さ
が、2未満の場合、正三角形は作れない。
最小辺の長さが、2以上の場合は、△ABCにおいてABが最小辺、BC≧CAとして、
(※BC<CAの場合、以下をすべて左右反転して考えればよい)
まず、AB=AP=BPである正三角形ABPを、y=x2上に、x座標の小さい順に、P、A、Bとなるよ
うに作る。ただし、Aのx座標は非負とする。
ABの中点をMとすると、Cは直線PMの下側にある。もし、Cが、y=x2より下側にある場合、
ABを、y=x2上で、xが増える方向に移動していけば、何時かはCが放物線上に乗るので、
△ABCは作成可能。もし、Cが、y=x2より上側にある場合、△ABCは、最小辺が8より大きく
鈍角が120°より大きい鈍角三角形(証明略)だが、鈍角が120°より大きい鈍角三角形は
最小辺が2/3以上であれば、必ず作成可能(証明略)なので、この場合も作成可能。
よって、最小辺の長さが2以上である三角形はすべて作れる。