hujunhua 发表于 2024-4-11 15:20:20

nyy 发表于 2024-4-11 09:44
我觉得你的办法本质上是解析几何
如果只是使用坐标系描述点、直线和圆的位置,还不能叫做解析几何。
解析几何方法的基本要素:
1、已知两点(坐标),或者一点一斜率,计算过点的直线方程。
2、已知圆心和圆上一点或者半径,计算圆的方程。
3、已知一直线/圆(方程)和另一直线/圆(方程),计算它们的交点坐标。
只有至少使用了以上三种方法之一,才能叫做解析几何。
偶尔使用两点间的距离公式计算长度都不能算解析几何。

如此,你觉得8#的解法算不算解析几何方法,可不可以避开以上三条?

nyy 发表于 2024-4-11 22:17:25

hujunhua 发表于 2024-4-11 15:20
如果只是使用坐标系描述点、直线和圆的位置,还不能叫做解析几何。
解析几何方法的基本要素:
1、已知两点 ...

我就纳闷你的那个圆圆心是怎么得到的?你不会是计算了三个主动圆,然后得到被动圆上的三个点吧?

hujunhua 发表于 2024-4-11 23:55:38

在9#通过评论已经交代了圆心 E 的来路:E 是 A 绕定点C逆时针旋转60°后缩放2倍的像。

A 绕定点C逆时针旋转60°得到 A'(6,0), 再延长 CA’ 至 E,使得CE=2EA’=12.

这是因为“B是D绕定点C逆时针旋转60°后缩放2倍的像”,所以B的轨迹就是D的轨迹绕定点C逆时针旋转60°后缩放2倍的像。
D的轨迹是一个圆(弧),所以B的轨迹就是一个圆(弧),B所在圆的圆心就是D所在圆的圆心A同步变换而来。

nyy 发表于 2024-4-12 09:03:27

本帖最后由 nyy 于 2024-4-12 09:15 编辑

hujunhua 发表于 2024-4-11 23:55
在9#通过评论已经交代了圆心 E 的来路:E 是 A 绕定点C逆时针旋转60°后缩放2倍的像。

A 绕定点C逆时针旋 ...

Clear["Global`*"];
deg=Pi/180;(*角度制下1°所对应的弧度*)
{xc,yc}={Cos,Sin}*6;(*B点坐标*)
{xd,yd}=1/2*RotationMatrix[-60deg].{xb-xc,yb-yc}+{xc,yc} (*通过旋转缩放,得到D点坐标*)


我只会通过旋转缩放得到D点坐标,然后D点在圆上,因此可以得到E点的轨迹方程,
我的mathematica软件,不知道什么原因计算不不显示RotationMatrix的结果。

Clear["Global`*"];
deg=Pi/180;(*角度制下1°所对应的弧度*)
{xc,yc}={Cos,Sin}*6;(*B点坐标*)
{xd,yd}=1/2*RotationMatrix[-60deg].{xb-xc,yb-yc}+{xc,yc} (*通过旋转缩放,得到D点坐标*)
ptd=1/2*{{1/2,Sqrt/2},{-Sqrt/2,1/2}}.{xb-xc,yb-yc}+{xc,yc}//FullSimplify (*通过旋转缩放,得到D点坐标*)
f=4*(ptd[]^2+ptd[]^2-7)//Expand(*D点在圆上,得到E的轨迹方程*)


变通一下,得到E点方程
\[\text{xb}^2-18 \text{xb}+\text{yb}^2+6 \sqrt{3} \text{yb}+80=0\]
化简成标准方式
\[(\text{xb}-9)^2+\left(\text{yb}+3 \sqrt{3}\right)^2=\left(2 \sqrt{7}\right)^2\]

nyy 发表于 2024-4-12 09:18:17

hujunhua 发表于 2024-4-11 23:55
在9#通过评论已经交代了圆心 E 的来路:E 是 A 绕定点C逆时针旋转60°后缩放2倍的像。

A 绕定点C逆时针旋 ...

我差不多明白你的意思了,你CA绕着C点旋转60°,并且放大两倍,得到E点,由于C点固定,A点固定,然后E点也固定。

由于D点是动点,我以为这个E点也是动的!

nyy 发表于 2024-4-13 22:45:39

hujunhua 发表于 2024-4-11 23:55
在9#通过评论已经交代了圆心 E 的来路:E 是 A 绕定点C逆时针旋转60°后缩放2倍的像。

A 绕定点C逆时针旋 ...

你是不是用软件先得到 b点的轨迹,从上面得到B点
轨迹是一个圆弧,然后努力自圆其说的?

nyy 发表于 2024-4-15 08:32:45

hujunhua 发表于 2024-4-10 16:50
如图,我们把A放在原点,B放在水平轴正向滑动。C的极坐标为(6;60°)是个定点。D在红色圆弧上滑动,弧中心为 ...

解析几何的办法来求解问题!

Clear["Global`*"];
deg=Pi/180;(*角度制下1°所对应的弧度*)
{xc,yc}={Cos,Sin}*6;(*C点坐标*)
mat={{Cos,-Sin},{Sin,Cos}};(*旋转60°的旋转矩阵*)
ans=Solve[{
    xd^2+yd^2==7,(*D点在圆上*)
    {xb-xc,yb-yc}==2*mat.{xd-xc,yd-yc},(*向量CD旋转60°且放大2倍,得到向量CB*)
    yb==0 (*B点纵坐标等于零*)
},{xb,yb,xd,yd}]//Simplify
Grid(*列表显示*)


求解结果
\[\begin{array}{llll}
\text{xb}\to 8 & \text{yb}\to 0 & \text{xd}\to 2 & \text{yd}\to \sqrt{3} \\
\text{xb}\to 10 & \text{yb}\to 0 & \text{xd}\to \frac{5}{2} & \text{yd}\to \frac{\sqrt{3}}{2} \\
\end{array}\]

nyy 发表于 2024-4-17 10:09:49

本帖最后由 nyy 于 2024-4-17 10:14 编辑

做正三角形,然后利用余弦定理、托勒密定理、两角余弦值相加等于零,列方程组,解方程组,


Clear["Global`*"];
deg=Pi/180;(*角度制下1°所对应的弧度*)
(*子函数,利用三边计算角的余弦值,角是c边所对的角*)
cs:=((a^2+b^2-c^2)/(2*a*b))
(*假设BC=BC,CD=DE=BC/2,BE=BC*)
{AD,CD,DE,BE}={Sqrt,BC/2,BC/2,BC};(*4条线段长度赋值*)
{AB,BC,AC}={AB,BC,6};(*线段长度赋值*)
ans=Solve[{
    cs+cs==0,(*两角余弦值相加等于零*)
    cs==Cos,(*△ABC中∠CAB=60°使用余弦定理*)
    AE*BC+AC*BE==AB*(CD+DE),(*托勒密定理*)
    AB>=0&&BC>=0&&AE>=0(*限制变量范围*)
},{AB,BC,AE}]
Grid(*列表显示*)


求解结果
\[\begin{array}{lll}
\text{AB}\to 8 & \text{BC}\to 2 \sqrt{13} & \text{AE}\to 2 \\
\text{AB}\to 10 & \text{BC}\to 2 \sqrt{19} & \text{AE}\to 4 \\
\end{array}\]


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查看完整版本: 在△ABC中,∠BAC=60°,∠DBC=30°,D为△ABC內一点,连接DA、DB、DC,若∠BDC=90°