Question

如圖12-6，給出定點A(a,0)(a＞0)和直線l∶x=－1.B是直線l上的動點，∠BOA的角平分線交AB于點C求點C的軌跡方程，并討論方程表示的曲線類型與a值的關系

注：文科題設還有條件a≠1

圖12-6

Answer 1

解法一：依題意，記B(－1,b) (b∈R)，則直線OA和OB的方程分別y=0和y=－bx.設點C(x,y)，

則有0≤x＜a，由OC平分∠AOB，

知點C到OA、OB距離相等根據(jù)點到直線的距離公式得｜y｜=          ①

依題設，點C在直線AB上，故有：y=－(x－a)

 

由x－a≠0,得b=－        ②

 

將②式代入①式得：y²［1+］=［y－ ］²

 

整理得：y²［(1－a)x²－2ax+(1+a)y²］=0

若y≠0，則(1－a)x²－2ax+(1+a)y²=0(0＜x＜a)；

若y=0，則b=0，∠AOB=π，點C的坐標為(0，0)滿足上式

綜上得點C的軌跡方程為：(1－a)x²－2ax+(1+a)y²=0(0≤x＜a)

 

∵ a≠1，

 

∴=1(0≤r＜a )              ③

由此知，當0＜a＜1時，方程③表示橢圓弧段；

當a＞1時，方程③表示雙曲線一支的弧段

圖12-25

 

解法二：如圖12-25，設D是l與x軸的交點，過點C作CE⊥x軸，E是垂足

(Ⅰ)當｜BD｜≠0時，設點C(x,y)，則0＜x＜a，y≠0

 

由CE∥BD，得｜BD｜= (1+a)

 

∵∠COA=∠COB=∠COD－∠BOD=π－∠COA－∠BOD

∴2∠COA=π－∠BOD

 

∵tg(2∠COA)=,

 

tg(π－∠BOD)=－tg∠BOD,

 

tg∠COA=,

 

tg∠BOD=

 

∴

 

整理得：(1－a)x²－2ax+(1+a)y²=0(0＜x＜a)

 

(Ⅱ)當｜BD｜=0時，∠BOA=π，則點C的坐標為(0，0)，滿足上式

綜合(Ⅰ)(Ⅱ)，得點C的軌跡方程為(1－a)x²－2ax+(1+a)y²=0(0≤x＜a)

以下同解法一.