双曲线交点三等分与距离和最小值
若点 是直线 与曲线 交点的两个三等分点, 点 在 轴上,则 的最小值为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先求两交点,再按题意取它们所成线段的两个三等分点。
距离和中活动点被限制在 轴上,适合把其中一个定点关于 轴反射,将折线长化为两定点间的直线距离。
把 代入 ,得
两交点为
线段 的两个三等分点为
(二者次序互换不影响结论)。
将 关于 轴反射到
对任意位于 轴上的点 ,有 ,故
由于 与 位于 轴两侧,线段 与 轴相交,所以等号可以取到。 因此最小值为
两个三等分点均按 的内分公式重新代回直线核验;反射后的两定点横坐标异号, 故取等号的交点确实位于所要求的整条 轴上。
解析几何中的“定直线上一点到两定点距离和最小”优先考虑轴对称反射。使用前要先核对 反射后两点连线是否与限制直线相交,否则三角不等式的等号可能不可达。
交点与三等分点均可直接求得,两个定点位于轴同侧,反射其中一点后直线穿轴即可取到最短路。
已记下,谢谢!