同一骨架 2024 年甘肃预赛 · P006460
两题都利用到若干顶点距离相同,消去平方距离中的公共二次项。直角棱的球心可由等距方程确定;以外心为原点后,各顶点向量等长,也使点积里的公共模平方相消。找到这个等距基准后,剩下的都是较低次数的坐标或边长关系。
前题继续用球心到截平面的垂距求截圆;后题把分点向量和目标点积转成边长的一元式,仍须反查合法三角形。
设 是 三边的垂直平分线的交点,且
点 满足 ,则 的最小值是。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
题面中的 没有平方,以下忠实按原式处理。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
把外心取为向量原点后,三个顶点的 位置向量等长,数量积可全部改写为三边长;随后只剩关于 的一元二次式。
记
并以 为原点,分别用 表示 的位置向量。因为 为外心, 。
由 ,点 的位置向量为
利用
改写各数量积,得到
题设 ,故
取 时三边能构成非退化三角形,且满足题设,等号可以达到。因此最小值为
等号例满足 ,且 ,确为合法三角形。推导中特别保留了题面 的一次项,没有擅自改成 。
外心题中把外心设为原点,可利用三个顶点位置向量等长,把向量数量积转换成边长平方。 遇到分点再先写出位置向量,通常可把几何最值降为可检查等号的一元二次式。
以外心为原点消去半径,将目标转成三边平方组合,再用含一次边长的题设降为一元二次式并验证三角形可达。
同一骨架 2024 年甘肃预赛 · P006460
两题都利用到若干顶点距离相同,消去平方距离中的公共二次项。直角棱的球心可由等距方程确定;以外心为原点后,各顶点向量等长,也使点积里的公共模平方相消。找到这个等距基准后,剩下的都是较低次数的坐标或边长关系。
前题继续用球心到截平面的垂距求截圆;后题把分点向量和目标点积转成边长的一元式,仍须反查合法三角形。
已记下,谢谢!