圆外两点到圆上点距离之和的最小值怎么作图?

作者:白雪 | 创建时间: 2023-04-28
给定一个单位圆,A、B两点不在圆上。要求在圆上找一个点X,使得XA+XB取最小值。 声明,这个问题应该不能通过尺规作图实现,所以,我打算用“交轨法”来作图。 交轨法,目前最好的工具,是网络画板。...
圆外两点到圆上点距离之和的最小值怎么作图?

操作方法

假设C是单位圆上的动点,过C作切线u。

A关于u的对称点是D; 线段BD与u的交点是E。 注意,这里说的是线段BD,而不是直线BD。 实际上,当A和B位于u两侧的时候,线段BD和u没有交点。

根据C来构造E的轨迹,就得到图中的绿色曲线。 用眼睛可以观察出来,此时此景,轨迹曲线与单位圆有两个交点。

构造C的动画按钮,看看E是否遍历轨迹曲线。

选择轨迹和单位圆,构造交点; 如果交点构造不出来,可能是轨迹的样本数太少,请把样本数变为1000,再重新构造交点。 设这两个交点分别是X和Y。

此时,相比于Y,明显是X更靠近A和B,所以,AX+BX就是满足要求的最小值。

那么,Y算什么? 其实,Y是另一个极端,AY+BY取最大值。

当A和B的位置改变的时候,轨迹曲线也要随之而变,X和Y的位置也就变了。 由于轨迹曲线与单位圆的交点严格依赖于样本数,所以,X或Y事儿分开、时而重合、时而消失不见,因此XA+XB和YA+YB谁大谁小,也就不那么严格了。 因此,要具体情况具体对待。

还有可能,A和B都在圆的内部,或者分别在圆的内部和外部。

温馨提示

纵轴,这个问题,最好的方法,就是具体问题具体分析、具体情形具体对待。
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