内容正文:
模块二 技能方法篇
技能6 轨迹问题中的“主从联动”(瓜豆原理)
四川数学
数学
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类型1 直线轨迹(成都2023.26)
模型解读
问题:(1)如图1,点 是直线 外一定点,点 是直线 上一动点,连接
,取 的中点 ,当点 在直线 上运动时,点 的轨迹是什么图形?
图1
2
(2)如图2,点 是直线 外一定点,点 是直线 上一动点,连接 ,
以 为腰作等腰三角形 ,且 ,当点 在直线 上运动时,
点 的轨迹是什么图形?
图2
3
思路:(1)定点到定直线的距离相等;(2)定角等比构造全等.
作法:(1)如图3,过点 , 分别作直线 的垂线 , ,则 ,
且 , 是定值, 是定值,即点 到直线 的距离始终
相等, 点 的轨迹是平行于直线 的一条直线.
图3
4
(2)如图4,当点 运动到点 时,以 为腰作等腰三角形 ,且
, , , ,
, ,
,直线 与直线 的夹角
为 ,即点 的轨迹为直线 .
图4
5
总结:定点 为直线(线段)外一点,主动点 为直线上一点,从动点
为任意一点,若 为定角, 为定值,则从动点 的轨迹为一条直
线(线段).如问题(1)中定角为0,定值为 ;问题(2)中定角为 ,
定值为1.
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典例精析
例: 如图,在矩形 中, ,,
点 是对角线 上的一个动点,连接 ,以 为斜
边作 的直角三角形,使点和点位于
两侧,点 从点 到点 的运动过程中,点 的运动路径长是_ ___.
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【思路剖析】点 从点 到点 ,运动轨迹为线段, 是定值,且 是定值, 点 的轨迹也是一条线段,起点为点 与点 重合时点 的位置,终点为点 与点 重合时点 的位置,再通过解直角三角形求得轨迹长.
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【解析】如解图1,由题知,在运动过程中,, , ,, , , 都在线段上,,也在同一条线段上.
解图1
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在矩形中,,,
,,
,,
当点 与点重合时,在中,
, ,,
,;
当点与点 重合时,,,
,在中, .
解图2
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针对训练
第1题图
1.如图,正方形 的边长为4, 为 上一点,且
, 为 边上的一个动点,连接 ,以 为边
向右侧作等边三角形 ,连接 ,则 的最小值为_ _.
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第1题解图
【解析】 为定角, 为定值,点在
线段 上运动,点 的运动轨迹也为线段,如解图,
即为点 的运动轨迹,过点 作 于点,
则 即为所求最小值.过点 作 于点 ,
由题知 , , 四边形 为
矩形,且 , , ,
.
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第2题图
2.如图,在矩形 中, , ,点
在边 上, ,动点 从点 出发,
沿 方向运动到点 停止,过点 作 垂直
交射线 于点 ,如果 是线段 的中点,那
么点 在运动的过程中,点 运动的路径长为_ _.
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第2题解图
【解析】如解图,当点 在 上运动时,
点 在射线 上运动,过点 作
于点 ,过点 作 于点 ,易得
是 的中位线,
,点 的轨迹是一条线段.连接 ,过点
作 交射线 于点 ,取 的中点 ,当点 与点 重合时,
点 在点 位置,当点 与点 重合时,点 在点 位置,即点 的轨
迹为线段 , , , ,
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中, , , ,
, ,又 ,
, , ,
, ,易得 是 的中位
线, , 点 运动路径的长为 .
类型2 圆轨迹
模型解读
问题:(1)如图1,点 是 外一定点,点 是半径为 的 上一动
点,连接 ,取 的中点 ,当点 在 上运动时,点 的运动轨
迹是什么图形?
图1
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(2)如图2,点 是 外一定点,点 是半径为 的 上一动点,连
接 ,点 是平面内一点,且 , ,当点 在 上运
动时,点 的运动轨迹是什么图形?
图2
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思路:(1)定点到定圆上动点的距离比相等;(2)定角等比构造相似.
作法:(1)如图3,连接 ,取 的中点 ,连接 ,则 ,
且 , 点 ,点 是定点,点 是定点,即为圆心;
, 为定长,即为半径, 点 的运动轨迹是以 为
圆心, 为半径的圆.
图3
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(2)如图4,连接 , ,以 为顶点,作 ,且,
,,,,
为定值, , 点 的运动轨迹为以为圆心,为半径
的圆.当 , 时即为问