已知两条直线$l_1,l_2$相交于点$O$,点$A$在直线$l_1$上运动,点$B$在直线$l_2$上运动,且线段$AB$的长为定值$2m$,求$AB$的中点$M$的轨迹.
解 如图建系,设$l_1,l_2$的夹角为$2\theta$,$k=\tan\theta$,直线$OA$和直线$OB$的方程分别为$y=kx$和$y=-kx$.
设$A(a,ka)$,$B(b,-kb)$,$M(x,y)$,则$$2x=a+b,2y=k(a-b),$$代入$$(a-b)^2+k^2(a+b)^2=(2m)^2$$中,可得$$\dfrac{4y^2}{k^2}+4k^2x^2=4m^2,$$即$$k^2x^2+\dfrac{y^2}{k^2}=m^2.$$
下面留一组练习.
1、若$OA+OB$为定值,求$AB$的中点的轨迹.
2、若三角形$OAB$的面积为定值,求$AB$的中点的轨迹.
那么这个线段形成的包络曲线方程又是多少呢,猜想是个椭圆(◔◡◔)