Question

直線y=kx與圓x²+y²-6x-4y+10=0相交于兩個不同點A、B，當k取不同實數(shù)值時，求AB中點的軌跡方程．

Answer 1

法一：由

x2+y2-6x-4y+10=0 y=kx

消去y，得（1+k²）x²-（6+4k）x+10=0．
設(shè)此方程的兩根為x₁、x₂，AB的中點坐標為P（x，y），
則由韋達定理和中點坐標公式，得x=

x1+x2

2

=

6+4k

2(1+k2)

=

3+2k

1+k2

．①
又點P在直線y=kx上，
∴y=kx．
∴k=

y

x

．②
將②代入①，得x=

3+2× y x

1+( y x )2

（x≠0），整理得x²+y²-3x-2y=0．
故軌跡是圓x²+y²-3x-2y=0位于已知圓內(nèi)的部分．
解法二：設(shè)A（x₁，y₁），B（x₂，y₂），則
x₁²+y₁²-6x₁-4y₁+10=0，①
x₂²+y₂²-6x₂-4y₂+10=0，②
①-②，得（x₁²-x₂²）+（y₁²-y₂²）-6（x₁-x₂）-4（y₁-y₂）=0．
設(shè)AB的中點為（x，y），則x₁+x₂=2x，y₁+y₂=2y．
代入上式，有2x（x₁-x₂）+2y（y₁-y₂）-6（x₁-x₂）-4（y₁-y₂）=0，
即（2x-6）（x₁-x₂）+（2y-4）（y₁-y₂）=0．
∴

x-3

y-2

=-

y1-y2

x1-x2

=-k．③
又∵y=kx，④
由③④得x²+y²-3x-2y=0．
故所求軌跡為已知圓內(nèi)的一段弧．