同一骨架 2015 年辽宁预赛 第 6 题 · P010892
图形虽有许多线段,两题真正要控制的是共线点之间的分点比例。用仿射坐标或梅涅劳斯关系消去交点位置后,长度比例可由少量参数确定,外形的角度并非核心。
一个在完全四边形中出现倒数关系,另一个在正多边形里借截线比例建立参数方程。
完全四边形截线上的长度关系
在 中, 分别在 上, 和 交于点 ,直线 分别与 交于点 。若 ,则 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
图形只涉及直线、交点和同一直线上的长度比,适合在 构成的仿射坐标中计算。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
把 上的点统一写成 后, 的参数满足一个与 位置无关的倒数关系。
以 为原点,并以 为一组基。设
联立直线 与 的参数方程,可得它们的交点
对 上的点 写成 。点 在直线 上,故它关于 的两个坐标之和为 。由 (1),
点 在直线 上;若一个点的仿射坐标为 ,则落在 上的条件是
再由 (1),
于是
又因 ,由 (2)、(3) 可知
所以直线上的点序为 。设 ,则
代入 (4),
因此
公式 (2)、(3) 与 同时给出 位于线段 内、 位于从 经过 的射线上且在 外侧,故 ,没有误判点序。
完全四边形中只问同一直线上的长度时,可用三角形两边作为仿射基。交点坐标虽然含两个 分点参数,但消元后往往留下与具体形状无关的射影关系;最后一定要由参数范围恢复点序。
需发现QP的两个截点满足QP/QM+QP/QN=2,并确认Q、M、P、N点序,才能将给出的两段长度代入。
核心工具:用基点和线性组合表示位置
同一骨架 2015 年辽宁预赛 第 6 题 · P010892
图形虽有许多线段,两题真正要控制的是共线点之间的分点比例。用仿射坐标或梅涅劳斯关系消去交点位置后,长度比例可由少量参数确定,外形的角度并非核心。
一个在完全四边形中出现倒数关系,另一个在正多边形里借截线比例建立参数方程。
同一骨架 2025 年内蒙古预赛 · P006313
两题的关键条件都是共线与同一直线上的分点比,适合先选择线性坐标简化图形。坐标变化后这些关系仍是一次的,可以先解分点参数,再恢复原来所求的长度比或面积。
前题按椭圆半轴伸缩为圆并计入面积倍率,后题沿三角形两边取仿射坐标;不能额外假设变换保持角度。
已记下,谢谢!