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第2题

给定点 AA 和线段 BCBC,求空间中所有满足存在 BCBC 上的点 XX 使 ∠APX=90∘\angle APX=90^\circ 的点 PP 的轨迹。
第 3/4 步:解释端点符号
通俗地说

熟知的直角球把每个端点点积转化为是否属于球的判据。

f(0)=(P−A)⋅(P−B),f(1)=(P−A)⋅(P−C)f(0)=(P-A)\cdot(P-B),\quad f(1)=(P-A)\cdot(P-C)
详细分析

同时改变两个向量 P−AP-A 与 P-B 的符号不改变点积。由泰勒斯定理,(P−A)⋅(P−B)≤0(P-A)\cdot(P-B)\le0 等价于 PP 在直径 ABAB 的闭球内;对 ACAC 同理。