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平面几何之“胡不归”模型

 文河 2023-04-26 发布于北京
若函数在某局部点取得极值
则函数在该点的导数为0
——费马引理     

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前文《平面几何之阿氏圆模型》提到,线段和差的最值距离问题中的第三类,即AP+k·BP类问题,一般可由阿氏圆和胡不归两个模型解决,区分二者的关键在于动点P的轨迹是圆/直线。本文将详细介绍胡不归、阿氏圆模型的异同以及胡不归应用思路,供参考。


一、胡不归模型

胡不归这个词,出自古代的典故:《何不归》。故事内容本文不再赘述,有兴趣的读者请自行百度。胡不归问题的抽象表达如下:

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在沙地和小路上行进速度V2、V1不同,V1>V2,共有1、2两条路线可选,要求从A点以最短的时间到达B点。很显然线段AB是最短路径,路线1短于路线2,但是由于行进速度不同,路线1所用时间可能并不是全局最小。试想:是否存在一点P使得路线2所用的时间快于路线1?这便是胡不归问题的由来。

千年以后,这个问题才被法国数学家费马(Pierre de Fermat)所破解(就是提出微分中值定理的那位大哥),即我们熟悉的AP+k·BP问题:

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二、线段最值问题的两个定理

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三、胡不归问题的解法

对于解决胡不归问题,主要分两个步骤:1、造角;2、利用八字相似或点到直线距离。具体如下:

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若给出相关点坐标,则可先快速求出直线解析式(详见前文《直线解析式的最快解法》),再通过点到直线距离公式求解答案,下面给出点到直线距离公式:

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四、实战演练

(一)经典例题

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(二)答案解析

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 一切繁琐问题必有其猥琐解法 
此章已毕,鄙人欲休,阁下若觉本文666
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