思路解析:求轨迹方程通常采用直接法,根据题目给出的条件,按照上面五个步骤求解即可.
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解法一:如上图,取两定点A和B的连线为x轴,过AB的中点且与AB垂直的直线为y轴建立直角坐标系.
设A(-a,0)、B(a,0)、P(x,y),则
|PA|2=(x+a)2+y2,|PB|2=(x+a)2+y2.
据题意,|PA|2-|PB|2=k2,有[(x+a)2+y2]-[(x-a)2+y2]=k2,得4ax=k2.
由于k是常数,且a≠0,所以x=
为动点的轨迹方程,即动点P的轨迹是一条垂直于x轴的直线.
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解法二:如上图,取A与B两点的连线为x轴,过A点且与AB垂直的直线为y轴建立坐标系.
设A(0,0)、B(a,0)、P(x,y),则|PA|2=x2+y2,|PB|2=(x-a)2+y2.
据题意,|PA|2-|PB|2=k2,有(x2+y2)-[(x-a)2+y2]=k2,
得x=
,即动点P的轨迹方程为x=
,它是平行于y轴的一条直线.
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解法三:如上图建立坐标系,设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),则
|PA|2=(x-x1)2+(y-y1)2,
|PB|2=(x-x2)2+(y-y2)2,
据题意,|PA|2-|PB|2=k2,有[(x-x1)2+(y-y1)2]-[(x-x2)2+(y-y2)2]=k2,
整理后,得到点P的轨迹方程为
2(x2-x1)x+2(y2-y1)y+x12+y12-x22-y22-k2=0,它是一条直线.
深化升华
由上面介绍的三种解法可以看到:对于同一条直线,在不同的坐标系中,方程不同.适当建立坐标系如解法一、解法二得到的方程形式简单、特征明显,一看便知是直线.而解法三得到的方程烦琐、冗长,若以此为基础研究其他问题,会引起不必要的麻烦.因此,在求曲线方程时,根据具体情况适当选取坐标系十分重要.另外,也要注意到本题所求的是轨迹的方程,在作解答表述时应强调曲线的方程,而不是曲线.
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