每日一题[1838]内接三角形

抛物线 $P:y^2=4x$ 的焦点为 $F$,点 $A,B,C$ 在 $P$ 上,且 $\triangle ABC$ 的重心为 $F$,则 $|FA|+|FB|$ 的取值范围是(       )

A.$\left(3,\dfrac 92\right)\cup\left(\dfrac 92,5\right]$

B.$\left[4,\dfrac 92\right)\cup\left(\dfrac 92,5\right]$

C.$(3,4)\cup\left(4,\dfrac 92\right)$

D.$[3,5]$

答案    A.

解析    设 $A(4a^2,4a)$,$B(4b^2,4b)$,$C(4c^2,4c)$,则\[\begin{cases} 4a^2+4b^2+4c^2=3,\\ 4a+4b+4c=0,\\ a\ne b,b\ne c,c\ne a,\end{cases}\iff \begin{cases} a^2+b^2+c^2=\dfrac 34,\\ a+b+c=0,\\ a\ne b,b\ne c,c\ne a\end{cases}\]而\[|FA|+|FB|=(4a^2+1)+(4b^2+1)=5-4c^2,\]考虑到 $a,b,c$ 互不相等,因此 $(a,b,c)$ 无法取得 $\left(\pm\dfrac{\sqrt 2}4,\pm\dfrac{\sqrt 2}4,\mp\dfrac{\sqrt 2}2\right)$ 及其轮换.而\[2(a^2+b^2)>(a+b)^2\implies 2\left(\dfrac 34-c^2\right)>c^2\implies 0\leqslant c^2<\dfrac 12,\]从而所求取值范围是 $\left(3,\dfrac 92\right)\cup\left(\dfrac 92,5\right]$.

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