阿波罗尼斯圆
韩淑勤
阿氏圆的定义:已知平面上两个定点A、B,当动点P符合到两定点的距离比值为不等
于1的定值时,点P的轨迹是个圆。
常规阿氏圆的求解方法:
例:已知?,,动点P符合到A点的距离与P到B点的距离之比为2,求
P的轨迹方程。
||
解法一:设点P(x,y),由题可知=2,
||
22
(2)+2222
即22=2,平方移项可得(+2)+=4[(?1)+],
(1)+
2222
展开得+4+4+=4?8+4+4,
22
化简得+?4=0
22
也可写成(?2)+=4,圆心O(2,0),半径是2。
思路和方法虽然简单,但是运算量有点多,如果题中的定点或比值未知时,这个计算就
更复杂了,如果我们对这个圆的性质了解更多一些,就可以列其它方程来求解啦。
定义:反演点、反演(inversepoints;inverse)定义:是在圆或球直径上的一对点P与P′,
如果它们到中心O之距离的乘积,等于半径r的平方,则称它们互为反演点,O称为反
||||=′′
演中心,r称为反演半径。(即圆心和反演点符合:)从P变到P或从P
变到P的变换,称为反演变换,或反演映射,简称反演。
可以借助反演点的性质应用来找圆心和半径。
我们继续上面的例题,由已求出的圆心坐标O(2,0),半径为2,两定点A(?
2,0),B(1,0)可知|OA|=4,|OB|=1,r=2,符合|OA||OB|=r2,即阿氏圆中的两定点A、B
符合反演的规律。(完整证明过程先略,感兴趣可以课后联系)
阿氏圆的两个性质:
性质1.圆心O在定点A、B的延长线上k靠近P距离定点较近的那一边;eg.|PA|=2|PB|,
圆心在AB延长线靠近B点的那一端;
性质2.||||=
解法二:设圆心为D(t,0),
当P在AB线段上时,根据||=2||可知P点坐标为(0,0),所以r可表示为|DP|=t,
22
因为|DA|=t+2,|DB|=t-1,根据|DA||DB|=,得(t+2)(t-1)=,解得t=2,
所以圆心为(2,0),半径是2。
定义:调和点列
=≠0)
点在线段上且满足
1
=≠0)
点在线段的延长线上且满足
2
,,,,
则称两点为基点,点为内分点,点为外分点,构成调和点列
1212
112
性质3:调和性+=
性质4:共轭性
,,,和,,,都构成调和