五千年(敝帚自珍)

主题:阿波罗尼奥斯问题-Prob. of Apollonius -- 理性网民

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家园 【4.2】解的存在性和个数

在平移l、m时,每条直线平移的方向有两个选择。依据圆A与l、m的相对位置,每个平移方向对应于与圆A外切或者内切。平移方向的选择应协调,使得所求圆与圆A外切或者内切。

首先考虑l、m相交的情况。四种平移方向的组合中,每种组合中l、m平移后将平面分成四个区域。当给定圆圆心在其中两个区域中时,有两解;当圆心在另两个区域中时,无解;当圆心在某条直线上时,有一解;当圆心为两直线交点时,无解。将四种情况相加,此时LLC问题可能有八解、六解或四解。类似地可以考虑l、m平行的情况,此时LLC问题可能有四解、三解、两解、一解或无解。

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解的数目总结如下。

  1. 当直线l与直线m平行:a)圆A位于l、m之间,或者与l、m都相交:四个解;b)圆A与l、m中一条直线相切,并且位于l、m之间或与剩下一条直线相交:三个解;c)圆A与l、m中一条直线相交,或者圆A与l、m同时相切:两个解;d)圆A与l、m中一条直线相切,且位于l、m外侧:一个解;e)圆A位于l、m外侧:无解;
  2. 当直线l与直线m相交:a)圆A与l、m都相交:八个解;b)圆A与l、m中一条直线相切,且与剩下一条直线相交:六个解;a)其他情况:四个解。

关键词(Tags): #几何
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