作者Honor1984 (奈何上天造化弄人?)
看板Math
标题Re: [中学] 两线段比例的极值(三角和向量)
时间Thu Oct 26 22:06:45 2023
※ 引述《choun (原来跑步这麽舒服)》之铭言:
: https://imgur.com/a/4P3sxIF
: 第一张图是上上周在这里问过大大们的,有Starvilo、Vulpix、deathcustom 等大大
: 给了许多好方法算出来答案,万能k法、分母化型的算几~~ 谢谢大大们
: 最後是由 deathcustom大大发现此四点共圆的观察!
: ======
: 第二张图其实也是我之前问过大大们的,可能是几个月前吧…
: 我後来回去看才发现根本是同一题,这次我用四点共圆的方式来做!简单明了!
: 酷~~~
: ======
: 但是我完全证明不出来,为什麽P点跟ABB' (或BAA') 共圆时,两线段的比例会有
: 极值… 想了一个星期了… 还是想不出来…
: 所以整理一下两题的题目跟细节想请大大们有空帮忙给点线索!!
: 谢谢!!!
不需要特别提到B对L的对称点B',否则为何不提A对L的对称点B'?
这个问题本来就是对L对称的,ABB'A'四点共圆也是必然的。
且那已经隐含直线L是△ABB'的BB'的中垂线,必过圆心
我们要证明的是以下命题:
直线L的一侧有点A、点B,过该二点且圆心V在直线L上的圆交L於T、S,
靠近A的T是PA/PB的极小值,靠近B的S为是PA/PB的极大值。
证明:
这边只需要证明T的部分,因为另一部分仿照流程做就好。
在AB的A侧做阿波罗尼奥斯圆O,当该圆与直线L相切於W时有PA/PB极小值 = m/n
这边要特别注意极小值 < 1,极大值 > 1,所以m/n =/= 1
令AB = d,圆O交AB於D。则AD : DB = m : n
利用阿波罗尼奥斯圆本身的定义,可计算出其半径R = mnd/(n^2 - m^2)
OA = [d/(n^2 - m^2)]m^2 ,OB = [d/(n^2 - m^2)]n^2
=> OA * OB = R^2
设W在圆外,O对圆V做靠近W这一侧的切线,其切点W'必在直线L的另一侧
=> OW' > OW,矛盾
设W在圆内,O对圆V做靠近W这一侧的切线,其切点W',OW' = OW
过W'做垂直OW'的直线L'会交直线L於W远离圆V的外侧,就是与圆O圆心的相反侧,矛盾!
这个证法至少有两种,请自行练习。
所以W在圆V上 => W = T
原命题得证!
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1F:→ Honor1984 : 这个结论亦适用於一点或两点在直线上的状况 10/27 00:34
2F:→ Honor1984 : 第一行:...否则为何不提A对L的对称点A'? 10/27 01:22
3F:推 Vulpix : 有定理:阿波罗尼斯圆跟过A,B的圆正交。 10/27 02:11
4F:→ musicbox810 : 请问V大这个定理的名称或是哪些书籍可找到?谢谢 10/27 03:10
5F:推 Vulpix : 可以直接以A为中心反演,反演圆选谁都无所谓。 11/19 22:31