每日一题[446]内心遇上重心

已知$\triangle ABC$中,$B(-1,0)$,$C(1,0)$.设点$G,I$分别为$\triangle ABC$的重心和内心,且$GI\parallel BC$,求$A$点的轨迹方程.

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    法一    如图,延长$AI$交$BC$于点$D$,根据重心和内心的性质,有$$\dfrac{AB}{BD}=\dfrac{AC}{CD}=\dfrac{AI}{DI}=\dfrac {AG}{GO}=\dfrac 21,$$于是$$\dfrac{AB+AC}{BD+DC}=2,$$即$AB+AC=4$.

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法二    由于$GI\parallel BC$,于是$$S_{\triangle IBC}=S_{\triangle GBC}=\dfrac 13S_{\triangle ABC},$$从而$$S_{\triangle IAB}+S_{\triangle IAC}=2S_{\triangle IBC},$$即$$\dfrac 12 AB\cdot r+\dfrac 12 AC\cdot r=BC\cdot r,$$其中$r$为$\triangle ABC$的内切圆半径,于是$AB+AC=4$.

根据椭圆的定义可知,$A$点的轨迹方程为$$\dfrac{x^2}4+\dfrac{y^2}{3}=1,y\neq 0.$$

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