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探本求源-秒解旋轉(zhuǎn)縮放型的動點(diǎn)路徑問題


讓我們換一種視角來看圖形:從靜態(tài)的角度看,圖形是符合一定條件的點(diǎn)的集合,從動態(tài)的角度看,圖形是點(diǎn)按照一定的方式運(yùn)動所形成的軌跡,前者把圖形看成一種已經(jīng)完成的結(jié)果,后者把圖形看成一種正在形成的過程.


讓我們從最簡單的情形開始.

Q點(diǎn)的路徑是線段AB繞O點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)90度.

M點(diǎn)的路徑是線段AB以O(shè)點(diǎn)為中心縮放為AB的一半.



N點(diǎn)的路徑是線段AB以O(shè)點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)90度,然后再縮放為AB的一半.


總結(jié)上面問題的結(jié)構(gòu)模型,O是定點(diǎn),P點(diǎn)是主動點(diǎn),Q、M、N點(diǎn)是從動點(diǎn),Q點(diǎn)可看成由P點(diǎn)繞點(diǎn)O逆時針旋轉(zhuǎn)90度而得,M點(diǎn)可以看成由P點(diǎn)以點(diǎn)O為中心縮放1/2而得,N點(diǎn)可以看成是由P點(diǎn)繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90度再縮放1/2而得,因此,它們的運(yùn)動路徑也是由P點(diǎn)的運(yùn)動路徑進(jìn)行相應(yīng)的變化.

用上述規(guī)律可以實現(xiàn)盲解秒殺,M點(diǎn)由P點(diǎn)以C為中心縮放為1/2,因此M點(diǎn)路徑是P點(diǎn)路徑的1/2,為半圓弧長的一半,得解!


再次盲解秒殺,三角形形狀大小不變,E點(diǎn)的路徑與C點(diǎn)路徑的長度相同,C點(diǎn)由P點(diǎn)以A為中心旋轉(zhuǎn)45度并縮放為√2倍,因此C點(diǎn)路徑是P點(diǎn)路徑的√2倍,即6√2,得解!

同理,P點(diǎn)由E點(diǎn)繞M點(diǎn)旋轉(zhuǎn)90度且PM=EM,因此P點(diǎn)路徑等于E點(diǎn)路徑為2.

M點(diǎn)由P點(diǎn)以A為中心縮放1/2,因此M點(diǎn)的路徑是⊙C以A為中心縮放1/2,圓心是CA的中點(diǎn),再由點(diǎn)到圓的最大距離可求.


此類問題的核心特征:主動點(diǎn)、從動點(diǎn)、定點(diǎn)所構(gòu)成的圖形形狀不變(相似).

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