已知Rt△ABC,|AB|=2a(a>0),求直角顶点C的轨迹方程.
[精讲详析] 解答此题需要结合几何图形的结构特点,建立适当的平面直角坐标系,然后设出所求动点的坐标,寻找满足几何关系的等式,化简后即可得到所求的轨迹方程.
以AB所在直线为x轴,AB的中点为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系,则有
A(-a,0),B(a,0),设顶点C(x,y).
法一:由△ABC是直角三角形可知|AB|2=|AC|2+|BC|2,即(2a)2=(x+a)2+y2+(x-a)2+y2,化简得x2+y2=a2.依题意可知,x≠±a.
故所求直角顶点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).
法二:由△ABC是直角三角形可知AC⊥BC,所以kAC·kBC=-1,则·=
-1(x≠±a),化简得直角顶点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).
法三:由△ABC是直角三角形可知|OC|=|OB|,且点C与点B不重合,所以=a(x≠±a),化简得直角顶点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).
求轨迹方程,其实质就是根据题设条件,把几何关系通过"坐标"转化成代数关系,得到对应的方程.
(1)求轨迹方程的一般步骤是:建系→设点→列式→化简→检验.
(2)求轨迹方程时注意不要把范围扩大或缩小,也就是要检验轨迹的纯粹性和完备性.
(3)由于观察的角度不同,因此探求关系的方法也不同,解题时要善于从多角度思考问题.
1.已知线段AB与CD互相垂直平分于点O,|AB|=8,|CD|=4,动点M满足|MA|·|MB|=|MC|·|MD|,求动点M的轨迹方程.