已知⊙O的半徑為3,直線l與⊙O相切,一動圓與l相切,并與⊙O相交的公共弦恰為⊙O的直徑,求動圓圓心的軌跡方程.
【答案】
分析:設(shè)動圓圓心為M(x,y),欲求其軌跡方程,即尋找其坐標(biāo)x,y之間的關(guān)系式,利用圓中線段間的關(guān)系結(jié)合勾股定理即可得.
解答:解:取過O點(diǎn)且與l平行的直線為x軸,過O點(diǎn)且垂直于l的直線為y軸,建立直角坐標(biāo)系.
設(shè)動圓圓心為M(x,y),
⊙O與⊙M的公共弦為AB,⊙M與l切于點(diǎn)C,則|MA|=|MC|.
∵AB為⊙O的直徑,
∴MO垂直平分AB于O.
由勾股定理得|MA|
2=|MO|
2+|AO|
2=x
2+y
2+9,而|MC|=|y+3|,
∴
=|y+3|.
化簡得x
2=6y,這就是動圓圓心的軌跡方程.
點(diǎn)評:求曲線的軌跡方程是解析幾何的基本問題.求符合某種條件的動點(diǎn)的軌跡方程,其實(shí)質(zhì)就是利用題設(shè)中的幾何條件,用“坐標(biāo)化”將其轉(zhuǎn)化為尋求變量間的關(guān)系.直接法是將動點(diǎn)滿足的幾何條件或者等量關(guān)系,直接坐標(biāo)化,列出等式化簡即得動點(diǎn)軌跡方程.