数学公式——蓝桥杯赛题

题目信息

解题代码

def isintersect(k1, b1, k2, b2):# 如果两条直线的斜率不相等,则它们必定相交if k1 != k2:return Trueelse:return False# 定义一个函数getpoint,用于计算两条直线交点的坐标
def getpoint(k1, b1, k2, b2):# 使用直线交点公式计算交点的x坐标x = (b2 - b1) / (k1 - k2)# 使用直线交点公式计算交点的y坐标y = (k2 * b1 - k1 * b2) / (k2 - k1)# 返回交点的坐标return (x, y)# 定义一个函数isin,用于判断一个点是否在直线上
def isin(x0, y0, k, b):# 如果点的坐标满足直线方程,则该点在直线上if y0 == k * x0 + b:return Trueelse:return False# 从用户那里获取一个整数N,表示接下来要输入的直线数量
N = int(input())
# 初始化一个列表li,用于存储用户输入的直线的斜率和截距
li = [list(map(int, input().split())) for i in range(N)]
# 初始化一个空列表exits,用于存储已经处理过的直线
exits = []# 初始化一个变量res,用于存储最终结果
res = 1
# 遍历每一条直线
for item in li:# 初始化一个空列表points,用于存储当前直线与其他直线交点的坐标points = []# 如果当前直线已经在exits列表中,则跳过if item in exits:continue# 遍历exits列表中的每一条直线for e in exits:# 如果当前直线与exits列表中的某一条直线相交if isintersect(item[0], item[1], e[0], e[1]):# 计算交点坐标new = getpoint(item[0], item[1], e[0], e[1])# 如果交点不在points列表中,则添加到points列表if new not in points:points.append(new)# 更新res变量,加上当前直线的交点数量加1(自身)res += (len(points) + 1)# 将当前直线添加到exits列表中exits.append(item)# 打印最终结果
print(res)

数学相关知识

这段Python代码定义了一个名为getpoint的函数,用于计算两条直线的交点坐标。函数接受四个参数:两条直线的斜率(k1k2)和截距(b1b2)。代码中的数学部分对应于两条直线相交时交点坐标的直接计算公式,具体如下:

对于两条直线:

要找它们的交点,即找到满足两条直线方程的相同一对x和y值。将两个方程设置相等:

接下来,通过代数操作解出交点的x坐标:

这是代码中的第一部分:

1x = (b2 - b1) / (k1 - k2)

一旦得到x值,将其代入任意一条直线方程即可求得对应的y坐标。这里选择第一条直线方程:

将求得的x值代入:

简化得:

这是代码中的第二部分:

y = (k2 * b1 - k1 * b2) / (k2 - k1)

最后,函数返回交点坐标:

1return (x, y)

综上所述,这段代码实现了数学公式中两条直线相交时交点坐标的直接计算,对应于将两条直线方程设为相等并求解的过程。

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