套路

中心对称点两两配对

一堆关于同一点对称的定点,别一个个算——配成过中心的对,交叉项当场抵消。

解题套路

若定点集关于点 OO 中心对称(每个 AA 都有一个 A′A' 使 OO 是 AA′AA' 的中点),处理任何形如 ∑f(∣PAi∣)\sum f(|PA_i|) 的量时,先配对再求和:

∣PA∣2+∣PA′∣2=2∣PO∣2+2∣OA∣2(中线定理,O 是 AA′ 的中点)|PA|^2+|PA'|^2=2|PO|^2+2|OA|^2\qquad(\text{中线定理,}O\text{ 是 }AA'\text{ 的中点})

配对之后,每一对给出的都是同一个 ∣PO∣2|PO|^2 加一个常数,PP 的方向信息全部消失。

什么图形能配对

  • 正偶数边形的顶点:AiA_i 与 Ai+n/2A_{i+n/2} 是一条直径的两端;
  • 矩形、平行四边形的四个顶点(对角线交点为中心);
  • 圆上关于圆心对称的任意点对;
  • 一般地,任何中心对称点集。

正奇数边形配不了对——那时改用坐标法或直接用 ∑OAi→=0\sum\overrightarrow{OA_i}=\boldsymbol 0。

为什么值得先配对

一个个展开也能算,但要处理 nn 个交叉项 −2OP→⋅OAi→-2\overrightarrow{OP}\cdot\overrightarrow{OA_i},最后靠「它们加起来是零」收尾;配对则是两项一抵,每一步都看得见抵消,不必先知道总和为零这个结论,也不必写任何坐标。

失手处

  • 配错对:正 2m2m 边形里与 AiA_i 配对的是 Ai+mA_{i+m}(隔一半),不是相邻的 Ai+1A_{i+1}。
  • 常数项漏乘:每对贡献 2∣OA∣22|OA|^2,mm 对就是 2m∣OA∣2=n∣OA∣22m|OA|^2=n|OA|^2。

学它之前先会

共 2 条前置、最深 2 层。

共 1 道题考到本条。