同一骨架 2022 年新疆预赛 · P006907
把动点先约束到一条真实直线,再用两目标向量的叉积与点积表示张角正切;点积的符号决定能否把角最大化直接换成这个有理函数最大化。
前题的直线直接给出,后题先由共切点的法线确定圆心轨迹,并从最优圆心位置恢复半径;正负参数两支都需要比较。
在平面直角坐标系 上,椭圆
为 的左焦点;圆 的方程为
为 的圆心,直线 与椭圆 和圆 相切于同一点 。当 最大时,实数 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
共同切线锁定圆心在椭圆法线上;随后把定线上的点对定线段所张角化为一元函数。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
椭圆在 处的切线为 ,故圆心在法线 上。写
则 ,所以
又 。两向量 、 的叉积绝对值和点积分别为
点积恒正,所以最大化角等价于最大化其正切。对同一 ,负的 给出更小分母,故令 。需最大化
其导数符号与 相同,故
由(1),
点积二次式的判别式为 ,故始终为正;负支的最优点对应合法的非零半径圆。
共切点问题先用法线参数化圆心;定点张角的极值可通过叉积除以点积转成有理函数最值。
把圆心约束到法线后需确认夹角恒锐并比较参数正负支,才能用正切优化确定半径。
同一骨架 2022 年新疆预赛 · P006907
把动点先约束到一条真实直线,再用两目标向量的叉积与点积表示张角正切;点积的符号决定能否把角最大化直接换成这个有理函数最大化。
前题的直线直接给出,后题先由共切点的法线确定圆心轨迹,并从最优圆心位置恢复半径;正负参数两支都需要比较。
已记下,谢谢!