中间平行线(middle line between two parallel lines)是一条直线,在
轨迹问题中是一种
基本轨迹,其含义是和两条平行线间的距离相等的点的轨迹,也就是和这两条平行线距离相等的一条平行线。
含义
中间平行线即平行线中间的平行线,是和两条平行线间的距离相等的点的轨迹,和这两条平行线距离相等的一条平行线。
中间平行线的性质
中间平行线具有性质:
1.中间平行线上的点到两平行线的距离相等。
2.在同一平面内,凡到两条平行线距离相等的点必在中间平行线上,即到两条平行线的距离相等的点的轨迹是中间平行线。
在轨迹问题中的应用
中间平行线即平行线中间的平行线,是一种基本轨迹,即和两条已知平行线距离相等的点的轨迹,是在两条平行线中间而和它们距离相等的一条平行线。
这个基本轨迹应用范围是:①求距离两已知平行线等远的点,②求相切于两条已知平行线的圆的圆心。
中间平行线轨迹的证明:
已知 EF// AB// CD,EF和AB之间的距离等于EF和CD之间的距离(图1)。
求证 和AB、CD距离相等的点的轨迹是EF。
证明:
(1)纯粹性
设P是EF上的任何一点。经过P点作垂直于AB的直线,分别交AB、CD于L、M,那么这条直线也和CD垂直。
∵EF和AB之间的距离等于EF和CD之间的距离,
∴ PL= PM。
这就是说,EF上的任何一点和AB、CD的距离都相等。
(2)完备性
设P'是不在EF上的任何一点。
经过P'作垂直于AB的直线,分别交AB、CD、EF于L'、M'、N',那么这条直线也和CD垂直。
∵P'不在EF上,
∴P'不和N'重合。
∵ 直线L'M'上和L'、M'距离相等的点只有线段L'M'的中点N',
∴ P'L'≠P'M'。
这就是说,不在EF上的任何一点和AB、CD的距离都不相等。
由(1)和(2)得,EF是和AB、CD距离相等的点的轨迹。
应用举例
【例1】求作一圆,使它切于二已知平行线,且切于这二线间的一已知圆。
已知:二直线及间的⊙O。
求作:⊙O'使它和及⊙O都相切。
分析
因为所求作的⊙O要与二平行线都相切,故其圆心的轨迹是与等距高的一条平行线,其半径R=d/2(d为与的距离)。
设⊙O的半径为r,若⊙O'与⊙O相外切,则OO'= R十r,故O'的轨迹是以O内圆心,以R+r内半径的大⊙O,大⊙O与的交点O'即内所求作的圆的圆心(有两个解),若⊙O'与OO相内切,则OO'=R-r(R>r),故O'的轨迹是以O为圆心,以R-r内半径的小⊙O,小⊙O与的交点O''即内所求作的圆的圆心(也有两个解)如图2所示。