Question

（附加題）已知圓O：x²+y²=4與x軸正半軸交于點A，在圓上另取兩點B，C，使∠BAC=

π

4

，平面上點G滿足

GA

+

GB

+

GC

=

0

，求點G的軌跡方程．

Answer 1

分析：解法1：由

GA

+

GB

+

GC

=

0

，知點G即△ABC的重心，圓O：x²+y²=4與x軸正半軸交于點A，易知A（2，0）因為B、C在圓x²+y²=4上，故設點B（2cosθ，2sinθ）．
由重心坐標公式得軌跡的參數(shù)方程，化為普通方程即得點P的軌跡方程．
解法2：由坐標轉(zhuǎn)移法同理求得點G的軌跡方程為：(x-

2

3

)2+y2=

8

9

根據(jù)

GA

+

GB

=2

GO

，以 |

MC

|=|

MA

|，分別得到解析式，聯(lián)立即可求出頂點C的軌跡E的方程．

解答：解：法1：由

GA

+

GB

+

GC

=

0

，知點G即△ABC的重心，
圓O：x²+y²=4與x軸正半軸交于點A，
易知A（2，0）因為B、C在圓x²+y²=4上，故設點B（2cosθ，2sinθ）．
由∠BAC=

π

4

，則∠B0C=

π

2

，
則點C的坐標為(2cos(θ+

π

2

)，2sin(θ+

π

2

))，
由重心坐標公式得軌跡的參數(shù)方程：

x= 1 3 (2+2cosθ+2cos(θ+ π 2 )) y= 1 3 (2sinθ+2sin(θ+ π 2 ))

（θ為參數(shù)）
即

x= 1 3 (2+2cosθ-2sinθ) y= 1 3 (2sinθ+2cosθ)

化為普通方程是：(x-

2

3

)2+y2=

8

9

，軌跡為以點(

2

3

，0)為圓心，

2 2

3

為半徑的圓．
法2：由∠BAC=

π

4

，則∠B0C=

π

2

，設BC的中點為P，易求得OP=

2

．
故點P的軌跡方程為x²+y²=2，
連接AP，因為點G為△ABC的重心，所以點G為AP的一個三等分點．
由坐標轉(zhuǎn)移法同理求得點G的軌跡方程為：(x-

2

3

)2+y2=

8

9

點評：本題考查直線與圓錐曲線的綜合問題，平面向量與共線向量，向量坐標的運算，以及求點的軌跡方程．通過運用設而不求韋達定理，方便地求出坐標的關系，考查了對知識的綜合運用能力，屬于中檔題．