已知两点P(-2,2),Q(0,2)以及一条直线:L:y=x,设长为2的线段AB在直线L上移动,如图,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.(要求把结果写成普通方程)

问题描述:

已知两点P(-2,2),Q(0,2)以及一条直线:L:y=x,设长为

2
的线段AB在直线L上移动,如图,求直线PA和QB的交点M的轨迹方程.(要求把结果写成普通方程)

由于线段AB在直线y=x上移动,且AB的长

2

所以可设点A和B分别是(a,a)和(a+1,a+1),其中a为参数
于是可得:直线PA的方程是y-2=
a-2
a+2
(x+2)(a≠-2)(1)

直线QB的方程是y-2=
a-1
a+1
x(a≠-1)(2)

(1)当
a-2
a+2
=
a-1
a+1
,即a=0时,
直线PA和QB平行,无交点
(2)当a≠0时,直线PA与QB相交,
设交点为M(x,y),由(2)式得y-2=(1-
2
a+1
)x,a+1=
2x
x-y+2

a+2=
3x-y+2
x-y+2
,a-2=
3y-x-6
x-y+2
.

将上述两式代入(1)式,得
y-2=
3y-x-6
3x-y+2
(x+2)
整理得x2-y2+2x-2y+8=0,
(x+1)2
8
-
(y+1)2
8
=-1(*)

当a=-2或a=-1时,直线PA和QB仍然相交,并且交点坐标也满足(*)式
所以(*)式即为所求动点的轨迹方程.