求轨迹方程的去“杂”堵“漏”方法

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  【中图分类号】G638.3 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2011)06-0042-01
  
  
  求满足条件的动点的轨迹方程,是解析几何的常见问题,大部分同学很容易忽视求出的方程要满足完备性和纯粹性,在这实际解题中也不太会讨论,下面给出了求出点的轨迹方程后去“杂”堵“漏”的几种常见情况。
  一、利用三角形的顶点不共线去“杂”
  例1如图一、已知点A(-a,0),B(a,0),若△MAB是以点M为直角顶点的直角三角形,求顶点M的轨迹方程。
  解:设M(x,y),依题意得|MA|2+|MB|2=|AB|2
  ∴( )2+( )2=(2a)2,化简得x2+y2=a2。∵△MAB的顶点M、A、B不共线,∴ M不能在x轴上。∴x≠0,故点M的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠0)。
  二、利用直线的斜率必须存在去“杂”
  例2如图二、已知点A(-1,0),B(1,0),动点P使直线PA和PB的斜率之积为-2,求动点P的轨迹方程。
  解:设P(x,y),则kPA= = ,kPB= = ,∴ • =-2,化简得2x2+y2=2,∵直线PA和PB的斜率存在,∴x≠±1。故点P的轨迹方程为2x2+y2=2,(x≠±1)。
  三、利用点所在的区域范围去“杂”
  例3如图三、已知点A、B分别在x、y轴的正半轴上运动,且|AB|=2a(a>0),求AB中点M的轨迹方程。
  解:设M(x,y),由中点坐标公式得A(2x,0),B(0,2y)∴ =2a,化简得x2+y2=a2。
  ∵点A、B分别在x、y轴的正半轴上,∴点M在第一象限即x>0,y>0,故点M的轨迹方程为x2+y2=a2(x>0且y>0)。
  四、根据条件解不等式去“杂”
  例4如图四、△ABC中,已知B(1,0),C(5,0),A点在x轴上方,且tanB+tanC=4,求顶点A的轨迹方程。
  解:设A(x,y),则tanB=kAB= ,tanC=-kAC=- 。∴ +(- )=4,化简得y=-x2+6x-5,∵ A点在x轴上方,∴ y>0。即-x2+6x-5>0解得1<x<5。故顶点A的轨迹方程为y=-x2+6x-5(1<x<5)。
  五、讨论点的特殊位置堵“漏”
  例5如图五、已知点B(-1,0),C(1,0),动点A使得∠BAC=135°,求点A的轨迹方程。
  解:设A(x,y),则kAB= kAC= ,当点A在x轴上方时,直线AB到AC的角为135°。
  ∴tan135°= = =-1,化简得x2+y2+2y-1=0,当点A在x轴下方时,直线AC到AB的角为135°。
  ∴tan135°= = =-1,化简得x2+y2-2y-1=0。
  故点A的轨迹方程为x2+y2+2y-1=0(y>0)或x2+y2-2y-1=0(y<0),简析:本题需要对点A的位置进行讨论,才能避免漏掉一种情况。
  六、讨论直线斜率不存在堵“漏”
  例6如图六、△ABC中,已知B(-1,0),C(1,0),点A在第三象限,且∠B-∠C=45°,求顶点A的轨迹方程
  解:设A(x,y),(x<0,y<0)
  则tanB=-kAB=- (x≠-1),tanC=kAC= ,由∠B-∠C=45°,得tan(B-C)=tan45°
  ∴tan(B-C)= = =1
  化简得x2-y2-2xy-1=0,当x=-1时,∠B=90°,由∠B-∠C=45°,得∠C=45°,此时△ABC为等腰直角三角形,A的坐标为(-1,-2),符合题意,但不满足方程x2-y2-2xy-1=0。故点A的轨迹方程为x2-y2-2xy-1=0(x<0,y<0,x≠-1)和点(-1,-2)。
  
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