易混 2017 年辽宁预赛 第 12 题 · P010706
看到圆上两点的距离乘积,先核查它们与所用基点是否处于同一条割线上。一个构型确有同一基点的两条割线,可以求该点的幂并转换成边长比例;另一个构型中的弦中点与两割点通常不共线,需从圆方程和根的关系重新证明乘积性质。
点幂控制共线割线的有向乘积,任意两点到弦中点的距离积并不自动是点幂;外形相近不能省略共线条件。
如图, 为 的切线, 是切点, 为线段 的中点, 为一条割线,直线 , 与 分别交于 三点。求证:
;
。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
M、K、L一般不共线,第一问不能直接用M点幂。
以切点弦中点为原点建立圆方程,对割线交点用韦达关系;同一关系还会给第二问两横坐标互为相反数。
取 ,a、o、t>0。切线半径垂直给ao=t²,圆方程为
割线可写为y=k(x+a),设K、L横坐标为x1、x2。代入圆得
因 ,ML类似,故
最后一步用ao=t²。取正根即
再写 ,它与PQ交点Y横坐标为0。令q=k+t/a,q≠0,否则割线就是AQ切线。由QK与l求交,
而
所以xX+xZ=0。X、Y、Z都在同一直线l上,Y的横坐标为二者平均,故Y为XZ中点,得到
所有真割线均不竖直,因为竖直线x=−a经过圆外点A且与AM垂直,不与圆相交。x_i+a不为零,因为K、L不是A;q=0为切线而不是真割线。l过Q时X=Y=Z的等长关系亦成立;图示为非退化三交点。
切点弦中点与任意割线的距离乘积,先核三点是否共线;用切线的正交关系与韦达式,能同时求距离积和投影中点。
切点弦中点与任意割线交点一般不共线,不能直接套点幂;用切线正交关系配韦达式,分别提取距离积和投影中点。
易混 2017 年辽宁预赛 第 12 题 · P010706
看到圆上两点的距离乘积,先核查它们与所用基点是否处于同一条割线上。一个构型确有同一基点的两条割线,可以求该点的幂并转换成边长比例;另一个构型中的弦中点与两割点通常不共线,需从圆方程和根的关系重新证明乘积性质。
点幂控制共线割线的有向乘积,任意两点到弦中点的距离积并不自动是点幂;外形相近不能省略共线条件。
易混 2023 年贵州预赛 · P006688
两题都出现圆与两段距离的乘积,但点幂公式要求这两段在同一条过基点的割线上。前题从外点沿每条割线取近远端点,可以逐线用点幂;后题距离积的基点一般不在两交点连线上,须用圆方程与韦达另证乘积恒定。
垂直割线条件提供正交投影约束;切点弦中点条件则提供另一组代数消去关系,不能把形式相似的距离积当同一条点幂公式。
已记下,谢谢!