中間平行線

中間平行線

中間平行線(middle line between two parallel lines)是一條直線,在軌跡問題中是一種基本軌跡,其含義是和兩條平行線間的距離相等的點的軌跡,也就是和這兩條平行線距離相等的一條平行線。

含義

中間平行線即平行線中間的平行線,是和兩條平行線間的距離相等的點的軌跡,和這兩條平行線距離相等的一條平行線。

中間平行線的性質

中間平行線具有性質:

1.中間平行線上的點到兩平行線的距離相等。

2.在同一平面內,凡到兩條平行線距離相等的點必在中間平行線上,即到兩條平行線的距離相等的點的軌跡是中間平行線 。

在軌跡問題中的套用

中間平行線即平行線中間的平行線,是一種基本軌跡,即和兩條已知平行線距離相等的點的軌跡,是在兩條平行線中間而和它們距離相等的一條平行線。

這個基本軌跡套用範圍是:①求距離兩已知平行線等遠的點,②求相切於兩條已知平行線的圓的圓心。

圖1 圖1

中間平行線軌跡的證明:

已知 EF// AB// CD,EF和AB之間的距離等於EF和CD之間的距離(圖1) 。

求證 和AB、CD距離相等的點的軌跡是EF。

證明:

(1)純粹性

設P是EF上的任何一點。經過P點作垂直於AB的直線,分別交AB、CD於L、M,那么這條直線也和CD垂直。

∵EF和AB之間的距離等於EF和CD之間的距離,

∴ PL= PM。

這就是說,EF上的任何一點和AB、CD的距離都相等。

(2)完備性

設P'是不在EF上的任何一點。

經過P'作垂直於AB的直線,分別交AB、CD、EF於L'、M'、N',那么這條直線也和CD垂直。

∵P'不在EF上,

∴P'不和N'重合。

∵ 直線L'M'上和L'、M'距離相等的點只有線段L'M'的中點N',

∴ P'L'≠P'M'。

這就是說,不在EF上的任何一點和AB、CD的距離都不相等。

由(1)和(2)得,EF是和AB、CD距離相等的點的軌跡 。

套用舉例

【例1】求作一圓,使它切於二已知平行線,且切於這二線間的一已知圓。

中間平行線 中間平行線
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已知:二直線及間的⊙O。

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求作:⊙O'使它和及⊙O都相切。

圖2 圖2

分析

中間平行線 中間平行線
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因為所求作的⊙O要與二平行線都相切,故其圓心的軌跡是與等距高的一條平行線,其半徑R=d/2(d為與的距離)。

中間平行線 中間平行線
中間平行線 中間平行線

設⊙O的半徑為r,若⊙O'與⊙O相外切,則OO'= R十r,故O'的軌跡是以O內圓心,以R+r內半徑的大⊙O,大⊙O與的交點O'即內所求作的圓的圓心(有兩個解),若⊙O'與OO相內切,則OO'=R-r(R>r),故O'的軌跡是以O為圓心,以R-r內半徑的小⊙O,小⊙O與的交點O''即內所求作的圓的圓心(也有兩個解)如圖 。

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