推广 / 特例(相关题 → 此题) 2009 年陕西预赛 第 8 题 · P010515
外心题中的点积不变量可推广到整条垂直平分线:它只用到相关两端点等距。把距离平方相减会消掉动点模平方,保留下来的指定方向投影固定,无须求点坐标。
前题利用外心到三个顶点等距,分别求两个边方向的投影后作差;后题让点在一条垂直平分线上任意移动,只用两端等距即可确定目标。
是平面上不共线三点,向量 ,。设 为线段 垂直平分线上任意一点,向量 。若 ,,则 的值是。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
垂直平分线上的点到两个端点等距。
把这条距离关系平方相减,动向量的模平方会消掉,留下一个固定数量积。
由 在 的垂直平分线上,,即
展开并消去 ,得
所以
例如取 ,它们到原点的距离分别为5、3,垂直平分线为 。其上任一点 与 的数量积均为8,与推导一致。
两距离相等时先平方相减,比先求动点坐标更直接;动点沿垂直平分线变化,只改变与目标方向垂直的分量。
垂直平分线上的等距条件可直接平方相减,消掉动向量模平方,得到与位置无关的数量积;无需先求动点轨迹参数或作投影极值。
推广 / 特例(相关题 → 此题) 2009 年陕西预赛 第 8 题 · P010515
外心题中的点积不变量可推广到整条垂直平分线:它只用到相关两端点等距。把距离平方相减会消掉动点模平方,保留下来的指定方向投影固定,无须求点坐标。
前题利用外心到三个顶点等距,分别求两个边方向的投影后作差;后题让点在一条垂直平分线上任意移动,只用两端等距即可确定目标。
已记下,谢谢!