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求教一道看起来很简单的作图题

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  • gw_0810
  • 打牢基础
    5
该楼层疑似违规已被系统折叠 隐藏此楼查看此楼
题目如下:已知直线l的两侧有A,B两点,求直线l上的一点M使得MA+MB=已知线段d (d>AB)


  • gw_0810
  • 打牢基础
    5
该楼层疑似违规已被系统折叠 隐藏此楼查看此楼
这题我的第一感觉很简单。因为正好对应椭圆的定义,所以只要以AB所在直线为长轴所在直线,以d为长轴长,以AB的中垂线所在直线为短轴,以A,B为焦点,构造一个椭圆,椭圆与直线l的两个交点就是满足要求的点。但是问题来了,椭圆是不可作图的!所以这样的点是不是只能理想做出呢?也就是没有办法找到准确的点的位置呢?


2026-02-09 17:21:02
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  • gw_0810
  • 打牢基础
    5
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请教各位老师和教练员


  • gw_0810
  • 打牢基础
    5
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和几位同事探讨了一下,大多感觉是只能用计算机解决的,也就是说不可能用作图法来解决。


  • unkown_walker
  • 闲人退散
    1
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用尺规作图是可以做出此题的。方法就是楼主当初的第一感觉---利用椭圆的性质。当然,还要用上相似三角形的性质。


  • 说说蚁
  • 无心向学
    2
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椭圆是可作图的,两点间绑上一个长度为d的线,即初始为松弛状态,然后通过笔随着紧绷的线滑动即可做出椭圆图,只是不算那么传统而已。


  • gw_0810
  • 打牢基础
    5
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此题为第三届莫斯科奥林匹克数学竞赛第一试第2题


  • unkown_walker
  • 闲人退散
    1
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谨以本楼内容作为对楼主gw_0810在6楼所提要求的回复。
【题】
已知:直线l的两侧分别有A、B两点,以及一条长度为d的线段。
求:直线l上的一点M,使得MA+MB = 已知线段的长度d (d>AB)。
【解】
以下给出本人的用圆规和无刻度直尺作图的解题方法。
(1)连接点A和点B。记线段AB与直线l的交点为点C。
(2)过线段AB的中点O,作AB的垂直线L。
(3)以点A为圆心,d/2为半径作圆弧,交直线L于点D。点D与点A位于直线l的同一侧。
(4)以点O为圆心,以d/2为半径,作圆O。
  圆O与线段AB的延长线相交于点E。点E与点B位于直线l的同一侧。
(5)过点E作线段AB的垂直线,交直线l于点F。
(6)以点E为圆心,以OD为半径作圆弧,交线段BE的延长线于点G。
  点G与点B分别位于点E的两侧。
(7)以点E为圆心,以d/2为半径作圆弧,交线段EG的延长线于点H。
  点H与点E分别位于点G的两侧。
(8)过点H作线段FG的平行线,交线段EF的延长线于点J。
  点J与点E分别位于点F的两侧。
(9)连接点C和点J。线段CJ交圆O于点K。
(10)过点K作线段CE的垂直线,交直线l于点M1。
  则:点M1即为题目所求。
(11)仿照上面的10个步骤之方法,还可以找到另一个符合题目要求的点M2。
  点M1和点M2分别位于线段AB的两侧。
<注>
因上面已用文字详尽地描述了作图步骤,足以完成尺规作图,故恕不再在此费力费时绘制具体图例。


2026-02-09 17:15:02
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  • gw_0810
  • 打牢基础
    5
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我想取特殊值就可以略微检验一下楼上的作图准确性,于是取AB=4,d=6,按以上10步找到点M1,最后由几何画板验证MA=3.72,MB=2.28,MA+MB=6,误差为0


  • unkown_walker
  • 闲人退散
    1
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再发一个在11楼的基础上补充完善后的作图方法。
【题】
已知:直线l的两侧分别有A、B两点,以及一条长度为d的线段。
求:直线l上的两个点M₁和M₂,使得M₁A+M₁B = M₂A+M₂B = 已知线段的长度d (d>AB)。
【解】
第 (1)到 第(8)步骤的作图方法与第11楼的作图法完全相同。
从第(9)开始,改为以下步骤:
(9)过点C和点J作直线,交圆O于点K₁和点K₂。
(10)分别过点K₁和K₂作线段CE的垂直线,分别交直线l于点M₁和点M₂。
  则:点M₁和点M₂即为题目所求。


  • 泠水上
  • IMO银牌
    12
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一张图就足以说明了...深灰是已知,不同颜色代表不同步骤,θ=φ


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