解题套路
若定点集关于点 O 中心对称(每个 A 都有一个 A′ 使 O 是 AA′ 的中点),处理任何形如 ∑f(∣PAi∣) 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)
配对之后,每一对给出的都是同一个 ∣PO∣2 加一个常数,P 的方向信息全部消失。
什么图形能配对
- 正偶数边形的顶点:Ai 与 Ai+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。
为什么值得先配对
一个个展开也能算,但要处理 n 个交叉项 −2OP⋅OAi,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 2m 边形里与 Ai 配对的是 Ai+m(隔一半),不是相邻的 Ai+1。
- 常数项漏乘:每对贡献 2∣OA∣2,m 对就是 2m∣OA∣2=n∣OA∣2。