Universal Cup Judging System

Universal Cup

Time Limit: 1.0 s Memory Limit: 1024 MB Total points: 100 Hackable ✓
Statistics

Описание

По данной прямой на плоскости постройте треугольник с вершинами в целых точках, прямая Эйлера которого совпадает с данной прямой.

Напомним основные определения. Пусть $\triangle ABC$ — невырожденный треугольник на плоскости, $M_A$, $M_B$ и $M_C$ — середины сторон $BC$, $AC$ и $AB$ соответственно, а $s_A$, $s_B$ и $s_C$ — серединные перпендикуляры к сторонам $BC$, $AC$ и $AB$. Формально, $s_A$ — это перпендикуляр к прямой $BC$, проведённый в точке $M_A$; прямые $s_B$ и $s_C$ определяются аналогично. Из школьной геометрии известно, что прямые $s_A$, $s_B$ и $s_C$ пересекаются в одной точке $O$. Точка $O$ обладает замечательным свойством, а именно: она равноудалена от всех трёх вершин $A$, $B$ и $C$. Окружность с центром в точке $O$ и радиусом $OA$ называется описанной окружностью треугольника $ABC$, и это единственная окружность на плоскости, проходящая через все три вершины треугольника. Точка $O$ называется центром описанной окружности треугольника $ABC$.

Обозначим через $H_A$, $H_B$ и $H_C$ ортогональные проекции вершин $A$, $B$ и $C$ на прямые $BC$, $AC$ и $AB$ соответственно. Отрезки $AH_A$, $BH_B$ и $CH_C$ называются высотами треугольника $ABC$. Из школьной геометрии известно, что прямые $AH_A$, $BH_B$ и $CH_C$ пересекаются в одной точке $H$, называемой ортоцентром треугольника $ABC$. В остроугольном или прямоугольном треугольнике $H$ лежит на самих высотах, а в тупоугольном — на их продолжениях.

Отрезки $AM_A$, $BM_B$ и $CM_C$ называются медианами треугольника. Из школьной геометрии известно, что медианы пересекаются в одной точке $G$, называемой центроидом или барицентром треугольника $ABC$. Треугольник $M_A M_B M_C$ называется серединным треугольником для треугольника $ABC$. Приведённые выше понятия применимы и к нему: так, точка $G$ является барицентром серединного треугольника, а $O$ — ортоцентром серединного треугольника. Описанная окружность треугольника $M_A M_B M_C$ проходит через $M_A$, $M_B$, $M_C$, $H_A$, $H_B$, $H_C$, а также через середины отрезков $AH$, $BH$, $CH$, поэтому она называется окружностью девяти точек треугольника $ABC$, а её центр обозначается через $O_9$.

В равностороннем треугольнике точки $O$, $H$, $G$ и $O_9$ совпадают. В любом другом треугольнике они попарно различны, но лежат на одной прямой, называемой прямой Эйлера треугольника $ABC$. Расположение этих четырёх точек на прямой Эйлера также известно: $O_9$ всегда является серединой отрезка $OH$, а точка $G$ лежит на отрезке $OH$ и делит его в отношении $2 : 1$ (причём $G$ вдвое ближе к $O$, чем к $H$).

Требуется построить невырожденный треугольник $ABC$ с вершинами в целых точках, такой, что $O$, $H$, $G$ и $O_9$ лежат на данной прямой, или сообщить, что это невозможно.

Входные данные

Первая строка содержит целое число $t$ — количество наборов входных данных ($1 \le t \le 5 \cdot 10^5$).

В единственной строке описания каждого набора входных данных даны три целых числа $k$, $\ell$ и $m$, обозначающие коэффициенты прямой ($-10^3 \le k, \ell, m \le 10^3$). Прямая определяется как множество точек $(x, y)$, удовлетворяющих уравнению $kx + \ell y + m = 0$. Гарантируется, что $k^2 + \ell^2 > 0$.

Выходные данные

Для каждого набора входных данных выведите шесть целых чисел $A_x, A_y, B_x, B_y, C_x, C_y$, обозначающих координаты вершин невырожденного треугольника. Должны выполняться условия $-10^6 \le A_x, A_y, B_x, B_y, C_x, C_y \le 10^6$. Прямая Эйлера треугольника $ABC$ должна задаваться уравнением $kx + \ell y + m = 0$. Если такого треугольника не существует, выведите шесть нулей через пробел.

В каждом из тестов жюри гарантируется, что если существует хотя бы один треугольник $ABC$ с целочисленными вершинами и заданной прямой Эйлера, то существует и треугольник, удовлетворяющий условиям $-10^6 \le A_x, A_y, B_x, B_y, C_x, C_y \le 10^6$.

Пример

8
0 1 0
1 0 1
-1 1 -2
3 4 8
1 1 1
8 4 2
27 9 3
-544 862 12
-1 -1 -1 1 0 0
-2 -2 -2 2 1 -1
-2 -1 -2 2 0 1
-4 -3 2 -4 2 1
-1 -1 -1 0 0 0
0 0 0 0 0 0
-4 0 3 -2 0 4
5811 -1154 -3261 -2058 -3713 2478

Примечание

Мы не требуем явно, чтобы $\triangle ABC$ не был равносторонним, поскольку невозможно придумать равносторонний треугольник, вершины которого имеют целые координаты.

problem_17170_52078e2ce2ab6ed15e0ae6c5fc3c1987.png

Editorials

IDTypeStatusTitlePosted ByLast UpdatedActions
#1221EditorialOpen题解jianglyView

Discussions

About Discussions

The discussion section is only for posting: General Discussions (problem-solving strategies, alternative approaches), and Off-topic conversations.

This is NOT for reporting issues! If you want to report bugs or errors, please use the Issues section below.

Open Discussions 0
No discussions in this category.

Issues

About Issues

If you find any issues with the problem (statement, scoring, time/memory limits, test cases, etc.), you may submit an issue here. A problem moderator will review your issue.

Guidelines:

  1. This is not a place to publish discussions, editorials, or requests to debug your code. Issues are only visible to you and problem moderators.
  2. Do not submit duplicated issues.
  3. Issues must be filed in English or Chinese only.
Active Issues 0
No issues in this category.
Closed/Resolved Issues 0
No issues in this category.