如果解决一个作图题归结起来是要确定某一个点的位置,可以暂时放弃这点所应满足的条件之一,这时满足其余条件的点可形成一个轨迹;再改换放弃另一个条件,又得到一个轨迹,所求的点应在这两个轨迹上,因此,两个轨迹的交点就是所求作的点,像这样利用轨迹的交点来解作图题的方法,叫做轨迹交点法或轨迹交接法或径称轨迹法。
轨迹交点法(method of intersection point of locus)是解作图题的一种重要方法,解作图题常归结到确定某一点的位置,如果这个点的位置是由两个条件确定的,先放弃其中一个条件,那么这个点的位置就不定而形成一个轨迹;若改换放弃另一个条件,这个点就在另一个轨迹上,故此点便是两个轨迹的交点,这种利用轨迹的交点来解作图题的方法称为轨迹交点法,或称为交轨法、轨迹交截法、轨迹法。用这种方法来作图,称为轨迹法作图。
例如,设⊙O与⊙O′
相离,半径分别为R与R′,求作半径为r的圆,使其与⊙O及⊙O′外切,该作图题的思路要点是:设⊙M是合条件的圆,即其半径为r并与⊙O及⊙O′
外切(如图一),显然,M点是由两个轨迹确定的,即M点既在以O为
圆心以R+r为半径的圆上,又在以O′为圆心以R′+r为半径的圆上,因而所求圆的圆心位置可确定,于是该作图题可以求解。若⊙O与⊙O′相距为b,当2rb时,有两解。
轨迹交点法在作图中应用广泛,凡属作图,几乎没有不用到它的。这是因为我们所使用的工具——直尺和圆规的作图在本质上就体现了求轨迹交点的作用。正因如此,轨迹交点法可说就是其他作图方法的基础。
有时欲确定的某一个点已明确指出系在某已知图形上,那么只要求出一个轨迹就可以了,这种情形叫做单轨法。如果并未指出在某已知图形上,需要求出两个轨迹才能确定所求点的位置,这种情形叫做双轨法。
分析:假设△ABC已作出,其中BC=a,中线AD=m,高AE=h,BC=a,如果A点可定,这个作图题就可解,A点适合两个条件:1.和BC的中点的距离等于m;2.和BC的距离等于h。若利用第一个条件,先放弃第二个条件,可得以BC的中点为圆心,m为半径的圆;再利用第二个条件而放弃第一个条件,得出仅适合于第二个条件的点的轨迹,是和BC平行且距离等于h的两条直线。所求的A点就是这两个轨迹的交点(图二)。