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※ 引述《llww (開心渡過每一天)》之銘言: : 時間: Sun May 31 16:25:24 2020 : 請問各位先進,今年ARML 一題幾何,如照片,謝謝您。 : https://imgur.com/a/zUhJTWL 看了板友LPH66這題的解法提到外公切線極大值後覺得很有趣, 我自己試著用直接求解的方式, 不管題目給的數值是多少, 都能給出結果。 先敘述我的設定: 令k = BC + AB = a + c = 35, b = AC = 13 O1切AB、BC,半徑r_1;O2切BC、AC,半徑r_2;I為內心,半徑R 令r = √(r_1r_2), O1, O2, I對BC的垂足為D, E, F 令x = BD,DE = 2r,y = FC 一般傳統的s = (1/2)(a + b + c) = (k + b)/2 其他量亦可計算出來,例如 R = (1/2)√[(k-b)/(k+b)]√[(b - k + 2a)(b - 2a + k)] x + y = a - 2r xy = r^2 (k + b)/(b - 2a + k) = (1/β)r^2,為簡便令β = 1 - 2a/(k + b) < 1 解得{x, y} = (a - 2r)/2 +- (1/2)√[(a - 2r)^2 - (4/β)r^2]為a, r的函數 => r_1, r_2為a, r的函數 應要求x < (k - b)/2,y < a - (k - b)/2,但是在r沒有固定的情況下,無從排除起 可知如果+-兩解在滿足以上合理條件下,都應該是可接受的解 所以r_1 + r_2在一般狀況下要有兩解,均為a, r的函數,只給r也不能夠決定唯一的a。 但是範圍是有限制的:a_1 < a < a_2 存在實數解的情況: r_1 + r_2 = [a(a - 2r)/√(k^2 - b^2)]√[(b- 2a + k)/(b + 2a - k)] +- √D [(b + a - k)/2]√[(b - 2a + k)/(b + 2a - k)] / √(k^2 - b^2) 當D = 0時,本題適用此狀況 r_1 + r_2 = [a(a - 2r)/√(k^2 - b^2)]√[(b- 2a + k)/(b + 2a - k)] 但是判別式D = 0時的條件(可互通)是: (1)x = y => BD = CF (2)r為在給定a值時的最大值 (3)BE r_1 = EC r_2,就是LPH66給的ur_1 = vr_2 r的極大值=(a/2)/[1 + 1/√β] = (1/4)√(k + b) [√(k + b) - √(k + b - 2a)] = (1/2)√(s - a) [√s - √(s - a)] <= s/8 若題目給的r = s/8 => a = 18 => 可得r_1 + r_2 若題目給的r > s/8 => 無解 若題目給的r < s/8 => a = a_1, a_2,檢查是否合理(k - b)/2 < a < (k + b)/2 => 檢查x, y限制條件是否吻合 如果題目多增加條件:外公切線長為所有情況下的最大值時,a才會被固定 (這時題目也連r_1r_2 = 9都不需要給) 如果題目隨意給個< 9的r_1r_2值,就必須全解,r_1 + r_2仍然是a, r的函數, 只是a的範圍受到限定。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.243.50.205 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1592945514.A.FD3.html ※ 編輯: Honor1984 (111.243.50.205 臺灣), 06/24/2020 07:18:55