同一骨架 2021 年北京预赛 · P006957
两题都以共同中心为原点展开多个距离的平方,利用位置向量之和或对称关系合并交叉项,避免逐个求距离。
一题控制不同半径上三个动点的向量和;另一题固定正三角形顶点,用对称恒等式继续处理面积。
三个同心圆上点的距离平方和
平面上有三个同心圆 ,半径分别为 。 任取三个点 ,满足点 在圆 上 (),则
的最大值为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
以共同圆心为原点,用三点的位置向量表示三条边平方和;它等于常数减去向量和的模平方。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
设三个点的位置向量分别为 ,则
恒等式
给出所求量不超过
让 同向、 反向,则 ,上界可以达到。 故最大值为
等号构造使用了 ,三个点分别仍在指定半径的圆上,没有改变圆的对应关系。
三点两两距离平方和可化成“模长平方和的三倍减向量和平方”。固定三点到原点距离后, 最大化距离和等价于最小化合向量。
把三边平方和化成3倍定模平方和减合向量模平方,取等需发现半径1+2=3允许两同向一反向闭合。
同一骨架 2021 年北京预赛 · P006957
两题都以共同中心为原点展开多个距离的平方,利用位置向量之和或对称关系合并交叉项,避免逐个求距离。
一题控制不同半径上三个动点的向量和;另一题固定正三角形顶点,用对称恒等式继续处理面积。
已记下,谢谢!