作者mantour (朱子)
看板Math
标题Re: [中学] 圆内接四边形向量
时间Thu Jan 9 22:39:08 2025
※ 引述《kkman162 (不怕是一种幸福)》之铭言:
: 再麻烦大大了
: 有一个圆内接四边形AB=3 BC=4 CD=5 DA=6
: 若向量AC= m*向量AB+ n*向量AD
: 求 m/n
应该可以算是纯向量运算的解法
献丑了
首先因为ABCD为圆内接四边形, 对角互补
角C=pi-角A
=> 向量CB.向量CD/|CB||CD| = - 向量AB.向量AD/|AB||AD| = k
然後把向量CB, 向量CD 都用向量AB, 向量AD来表示:
向量CB= 向量AB - 向量AC =(1-m)向量AB - n向量AD
向量CD= 向量AD - 向量AC = -m 向量AB + (1-n)向量AD
最後分别计算 CB, CD的绝对值和内积:
|向量CB|^2= (1-m)^2 |向量AB|^2 +n^2 |向量AD|^2 + 2(m-1)n 向量AB.向量AD
=> 9(m-1)^2+36n^2 - 36k(m-1)n=16 ... (1)
|向量CD|^2= m^2 |向量AB|^2+(n-1)^2 |向量AD|^2 + 2m(n-1) 向量AB.向量AD
=> 9m^2+36(n-1)^2 - 36km(n-1)=25 ... (2)
向量CB.向量CD = m(m-1)|AB|^2+n(n-1)|AD|^2+((m-1)(n-1)+mn)向量AB.向量AD
=> 9m(m-1)+36n(n-1) - 18k((m-1)(n-1)+mn) = 20k ... (3)
(1),(2),(3) 展开後可以把 m, n 都消掉
得 k = -1/19
代回去得 (m,n) = (95/63,38/63) or (-35/117, 22/117)
多出一个解是因为 角C = pi + 角A 的凹四边形也满足
向量CB.向量CD/|CB||CD| = - 向量AB.向量AD/|AB||AD|
但并非圆内接四边形
而凸4边形 m, n 一定是正的
因此前者才是我们要的解
=> m/n = 5/2
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※ 编辑: mantour (36.224.63.237 台湾), 01/09/2025 22:58:47
1F:→ musicbox810 : m大的方法比较直观,容易了解 01/10 12:10