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§0.5 常用框架

考场策略:优先套用上述框架,避免零基础计算。 解析效率依赖对框架内特殊点坐标的熟悉度。

例外情况:仅当满足"参与图形生成最多"原则时可灵活调整。

§0.5.1 A(0,0) 通用解析框架

已在 §0.2 中介绍。这里给出万能系的内心有理化版本(IJS 参数化)

公式卡片 tanB2=t,tanC2=s,b=12(t1t),c=12(s1s)\tan\frac{B}{2} = t,\quad \tan\frac{C}{2} = s,\quad b = \frac{1}{2}(t^{-1}-t),\quad c = \frac{1}{2}(s^{-1}-s) I ⁣(ts2, 1+ts2),J=(s1t12, 1s1t12)I\!\left(\frac{t-s}{2},\ -\frac{1+ts}{2}\right),\quad J = \left(\frac{s^{-1}-t^{-1}}{2},\ \frac{-1-s^{-1}t^{-1}}{2}\right) S=((ts)(1+ts)24ts, (1+ts)24ts)S = \left(\frac{(t-s)(1+ts)^2}{4ts},\ -\frac{(1+ts)^2}{4ts}\right) B 旁心 J2(s1j, s1i),C 旁心 J3(t1j, t1i)\text{B 旁心 } J_2(-s^{-1}j,\ s^{-1}i),\quad \text{C 旁心 } J_3(t^{-1}j,\ -t^{-1}i)

附录:以 (i,j)(i, j) 作为基本变量的巧合点表示

公式卡片 bc=2ij(1+2j),bc=(1+j)2i2(1+2j)b - c = \frac{2ij}{-(1+2j)},\quad bc = \frac{(1+j)^2 - i^2}{-(1+2j)} O ⁣(ij1+2j, j2i22(1+2j))O\!\left(\frac{ij}{1+2j},\ \frac{j^2 - i^2}{2(1+2j)}\right) S ⁣(ij1+2j, j21+2j),N ⁣(ij1+2j, i21+2j)S\!\left(\frac{ij}{1+2j},\ \frac{j^2}{1+2j}\right),\quad N\!\left(\frac{ij}{1+2j},\ \frac{-i^2}{1+2j}\right) Sd ⁣(i(i2+j2+j)i2+(j+1)2, i2i2+(j+1)2)(鲨鱼恶魔点)S_d\!\left(\frac{i(i^2+j^2+j)}{i^2+(j+1)^2},\ \frac{-i^2}{i^2+(j+1)^2}\right) \text{(鲨鱼恶魔点)}

§0.5.2 鸡爪圆内心系框架

适合角分线上有大量巧合点的高端局框架。

公式卡片 — S(0,0) 框架:ISJ 自然有理 S(0,0),B(m,n),C(m,n),I(α,β),J(α,β)=IS(0,0),\quad B(-m, n),\quad C(m, n),\quad I(\alpha, \beta),\quad J(-\alpha, -\beta) = -I α2+β2=1,m2+n2=1\alpha^2 + \beta^2 = 1,\quad m^2 + n^2 = 1 A=(αβn1, β2n1)A = \left(\alpha\beta n^{-1},\ \beta^2 n^{-1}\right) O ⁣(0, (2n)1),圆 ABC:x2+y2n1y=0O\!\left(0,\ (2n)^{-1}\right),\quad \text{圆 } ABC: x^2 + y^2 - n^{-1}y = 0 H=(αβn1, 2nα2n1)H = \left(\alpha\beta n^{-1},\ 2n - \alpha^2 n^{-1}\right) G=(αβ3n, β2+2n23n),N ⁣(0, n1)=2OG = \left(\frac{\alpha\beta}{3n},\ \frac{\beta^2 + 2n^2}{3n}\right),\quad N\!\left(0,\ n^{-1}\right) = 2O K=NI圆 O=[α(1βn)n22βn+1, αn2n22βn+1]K = NI \cap \text{圆 } O = \left[\frac{\alpha(1-\beta n)}{n^2 - 2\beta n + 1},\ \frac{\alpha n^{-2}}{n^2 - 2\beta n + 1}\right]

§0.5.5 其他框架

  • I(0,1)I(0,1) 框架:内心在 yy 轴上,y=1y = 1 处。代表例题:P8。
  • 三旁心+内心垂心组框架:四个旁心和内心构成垂心组。
  • 无奈框架 A(1,0),B(1,0)A(-1,0), B(1,0):代表例题:25 东南双内心、CTST P16。
  • 垂直弦的圆:

公式卡片 A(a,0), C(c,0), B(0,b), D(0,d),ac=bd=1A(-a,0),\ C(c,0),\ B(0,-b),\ D(0,d),\quad ac = bd = 1 x2+y2+(ac)x+(bd)y1=0x^2 + y^2 + (a-c)x + (b-d)y - 1 = 0