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探本求源-秒解旋转缩放型的动点路径问题


让我们换一种视角来看图形:从静态的角度看,图形是符合一定条件的点的集合,从动态的角度看,图形是点按照一定的方式运动所形成的轨迹,前者把图形看成一种已经完成的结果,后者把图形看成一种正在形成的过程.


让我们从最简单的情形开始.

Q点的路径是线段AB绕O点逆时针旋转90度.

M点的路径是线段AB以O点为中心缩放为AB的一半.



N点的路径是线段AB以O点为中心旋转90度,然后再缩放为AB的一半.


总结上面问题的结构模型,O是定点,P点是主动点,Q、M、N点是从动点,Q点可看成由P点绕点O逆时针旋转90度而得,M点可以看成由P点以点O为中心缩放1/2而得,N点可以看成是由P点绕点O旋转90度再缩放1/2而得,因此,它们的运动路径也是由P点的运动路径进行相应的变化.

用上述规律可以实现盲解秒杀,M点由P点以C为中心缩放为1/2,因此M点路径是P点路径的1/2,为半圆弧长的一半,得解!


再次盲解秒杀,三角形形状大小不变,E点的路径与C点路径的长度相同,C点由P点以A为中心旋转45度并缩放为√2倍,因此C点路径是P点路径的√2倍,即6√2,得解!

同理,P点由E点绕M点旋转90度且PM=EM,因此P点路径等于E点路径为2.

M点由P点以A为中心缩放1/2,因此M点的路径是⊙C以A为中心缩放1/2,圆心是CA的中点,再由点到圆的最大距离可求.


此类问题的核心特征:主动点、从动点、定点所构成的图形形状不变(相似).

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