从某道高考模拟题改编过来,算是原创的吧.看起来有点自招题的风格.如有错误,轻喷.
标题的表述为了精简,所以问题的较为严谨的表述是,是否存在定义在 R 上的函数 f(x) 满足其图像绕原点逆时针旋转 3π 后与原图像重合?
证明该函数的存在性如下:
易得 f(0)=0.
对于 6 个点的集合 V={A,B,C,D,E,F},要求任意 P∈V 都有 P 绕原点旋转 3π 后的点 ∈V.
(记点 A 的横坐标为 xA,纵坐标为 yA,以此类推)
不妨设 xA,xB,xC>0,且 xC 最大.
由正三角形的性质,易得 xC=xA+xB.
并且对于为任意不相等的正数 m,n,都可以使 xA=m,xB=n,xC=m+n.
(如果无法理解,那么可以暴力计算得到如下结论,再强行带成 m,n 即可)
若已知 xB,xC,则 yB=√3xB−2xC,yC=√32xB−xC,或者 yB,yC 同时取它们的相反数.
由于 xA 和 xB 的值比较任意,那么可以构造这样的参数方程:
当 xA,xB,xC∈(1,5],参数 t∈(0,1] 时:
xA=t+1
xB=t+2
xC=2t+3
而 xA,xB,xC∈(51,1],(5,25] 等区间也可以进行类似操作.
(注意这个图和证明里的函数图像不一样,改了个参数)

得证.