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题型:简答题
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简答题

已知正三角形OAB的三个顶点都在抛物线y2=2x上,其中O为坐标原点,设圆C是OAB的内接圆(点C为圆心)

(I)求圆C的方程;

(II)设圆M的方程为(x-4-7cosθ)2+(y-7cosθ)2=1,过圆M上任意一点P分别作圆C的两条切线PE,PF,切点为E,F,求的最大值和最小值.

正确答案

(I)解法一:设A,B两点坐标分别为(,y1),(,y2),

由题设知==

解得y12=y22=12,

所以A(6,2),B(6,-2)或A(6,-2),B(6,2).

设圆心C的坐标为(r,0),则r=×6=4,

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.

解法二:设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由题设知x12+y12=x22+y22

又因为y12=2x1,y22=2x2,可得x12+2x1=x22+2x2.即(x1-x2)(x1+x2+2)=0

由x1>0,x2>0,可知x1=x2,故A,B两点关于x轴对称,所以圆心C在x轴上

设C点的坐标为(r,0),则A点坐标为(r,r),于是有(

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r)2=2×r,

解得r=4,

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.

(II)设∠ECF=2α,则=||•||•cos2α=16cos2α=32cos2α-16.

在Rt△PCE中,cosα==,由圆的几何性质得|PC|≤|MC|+1=7+1=8,|PC|≥|MC|-1=7-1=6,

所以≤cosα≤,由此可得-8≤≤-

的最大值为-,最小值为-8.

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题型:简答题
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简答题

在直角坐标系中,以M(-1,0)为圆心的圆与直线x-y-3=0相切.

(1)求圆M的方程;

(2)已知A(-2,0)、B(2,0),圆内动点P满足|PA|•|PB|=|PO|2,求的取值范围.

正确答案

(1)依题意,圆M的半径等于圆心M(-1,0)到直线x-y-3=0的距离,

即r==2.(4分)

∴圆M的方程为(x+1)2+y2=4.(6分)

(2)设P(x,y),由|PA|•|PB|=|PO|2

=x2+y2

即x2-y2=2.(9分)

=(-2-x,-y)•(2-x,-y)=y2+x2-4=2(y2-1)(11分)

∵点在圆M内,

∴(x+1)2+y2<4,而x2-y2=2

<x<

⇒0≤y2<1+⇒-1≤y2-1<

的取值范围为[-2,).(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知圆C经过点P1(1,0),P2(1,2),P3(2,1),斜率为k且经过原点的直线l与圆C交于M、N两点.点G为弦MN的中点.

(Ⅰ)求圆C的方程

(Ⅱ)当取得最大值时,求直线l的方程.

正确答案

(Ⅰ)设圆C的方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)(1分)

,解得

∴圆C的方程x2+y2-2x-2y+1=0,化成标准形式得(x-1)2+(y-1)2=(15分)

(Ⅱ)设直线l:y=kx,M(x1,y1),N(x2,y2),G(x0,y0

,消y得(1+k2)x2-2(k+1)x+1=0(7分)

由题意得△=4(1+k)2-4(1+k2)>0,解出k>0(8分)

x1+x2=,即x0=,y0=

∴点G()

又∵=(1,1)(9分)

=+==1+=1+

=1,∴=1+≤2(13分)

因此,可得当k=即k=1时,取得最大值是2(13分)

此时直线l的方程为y=x(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的中心在坐标原点,且经过点M(1,),N(-2,),若圆C的圆心与椭圆的右焦点重合,圆的半径恰好等于椭圆的短半轴长,已知点A(x,y)为圆C上的一点.

(1)求椭圆的标准方程和圆的标准方程;

(2)求+2|-|(O为坐标原点)的取值范围;

(小)求x2+y2的最大值和最小值.

正确答案

(1)设椭圆的标准方程为m我g+nyg=1,依题意可得,可得m=,n=1,

所以,所求椭圆的标准方程为+yg=1.(小分)

因为圆的圆心C和椭圆的右焦点重合,圆的半径恰为椭圆的短半轴长,

故园的标准方程为(我-g)g+yg=1.(5分)

(g)由(1)得圆心C(1,g),所以,而我g+yg-4我+小=0,则我^+yg=4我-小,

所以+g|-|=g我+1,(7分)

而(我-g)g+yg=1,则(我-g)g≤1,即-1≤我-g≤1,即1≤我≤小,

因此,从而+g|-|(O为坐标原点)的取值范围为[小,7].(10分)

(小)我g+yg表示圆上点P(我,y)与坐标原点O的距离的平方,因为原点O到圆心C(g,0)的距离为g,

圆的半径为1,所以P(我,y)与坐标原点O的距离的最小值为g-1=1,

与坐标原点O的距离的最大值为g+1=小,故我g+yg的最大值为9,最小值1.(14分)

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,已知圆C经过点A(4,0)和点B(6,2),且圆C总被直线x+2y-6=0平分其面积,过点P(0,2)且斜率为k的直线与圆C相交于不同的两点.

(Ⅰ)求圆C的方程;

(Ⅱ)求k的取值范围;

(Ⅲ)是否存在常数k,使得向量+共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)AB的中垂线方程为y=x-4…(1分)   

联立方程解得即圆心坐标(6,0)…(1分)

半径为(4,0)与(6,0)的距离即2

故圆的方程为(x-6)2+y2=4…(3分)

(Ⅱ)由直线y=kx+2与圆相交,得圆心C到直线的距离小于半径

<2⇒-<k<0…(7分)

(Ⅲ)设M(x1,y1),N(x2,y2),

+=(x1+x2,y1+y2),=(6,-2)

因为+共线,

所以6(y1+y2)+2(x1+x2)=0⇒(3k+1)(x1+x2)+12=0⇒k=-

由第(Ⅱ)问可知,直线不存在.

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题型:简答题
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简答题

平面直角坐标系中,O为坐标原点,给定两点M(1,-3)N(5,1),若点C满足=t+(1-t)(t∈R).

(Ⅰ)求点C的轨迹方程;

(Ⅱ)设点C的轨迹与抛物线y2=4x交于A、B两点,求证:

(Ⅲ)求以AB为直径的圆的方程.

正确答案

(Ⅰ):由=t+(1-t)(t∈R)

知点C的轨迹是M,N两点所在的直线,

故点C的轨迹方程是:y+3=(x-1)即y=x-4(3分)

(Ⅱ)由⇒(x-4)2=4x⇒x2-12x+16=0(5分)

设A(x1,y1),B(x2,y2)∴x1x2=16x1+x2=12(6分)

∴y1y2=(x1-4)(x2-4)=x1x2-4(x1+x2)+16=-16(8分)

∴x1x2+y1y2=0故(10分)

(Ⅲ)∵x1+x2=12,∴y1+y2=x1+x2-8=12-8=4

∴AB的中点C的坐标为(6,2).

又∵,∴|OC|=2为圆的半径.

∴所求圆的方程为(x-6)2+(y-2)2=40(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知与曲线C:x2+y2-2x-2y+1=0相切的直线l交x,y的正半轴与A、B两点,O为原点,|OA|=a,|OB|=b,(a>2,b>2).

(1)求线段AB中点的轨迹方程;

(2)求ab的最小值.

正确答案

(1)设AB的中点坐标为(x,y),

由题意可知a=2x,b=2y,直线l的方程为 +=1,即bx+ay-ab=0.

曲线C的方程可化为(x-1)2+(y-1)2=1,

所以曲线C为圆.

圆心到直线l的距离 d=

当d=1时,直线与圆相切,

=1,整理得(a-2)(b-2)=2,

线段AB中点的轨迹方程为:(x-1)(y-1)=1,x>1,y>1.

(2)由(1)得到(a-2)(b-2)=2且a>2,b>2,

所以ab=2(a+b)-2≥4 -2,当且仅当a=b时取等号,

所以当a=b时,ab最小即三角形的面积最小,则三角形AOB为等腰直角三角形

则ab=4+6,此时a=b==+2,

所以ab的最小值为:4+6.

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题型:填空题
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填空题

已知直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)经过圆(x+1)2+(y-2)2=4的圆心,则+的最小值为______.

正确答案

圆(x+1)2+(y-2)2=4的圆心(-1,2)在直线2ax-by+2=0上,

所以-2a-2b+2=0,即 1=a+b代入 +

得( +)(a+b)=2++≥4(a>0,b>0当且仅当a=b时取等号)

故答案为:4

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题型:简答题
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简答题

设实数x、y满足x2+(y-1)2=1,令(θ∈R),若x+y+c>0恒成立,求实数c的取值范围.

正确答案

由题意可得 x+y=cosθ+sinθ+1=sin(θ+)+1,

要使x+y+c>0恒成立,需 c>-sin(θ+)-1恒成立,

故 c 大于-sin(θ+)-1的最大值.

而-sin(θ+)-1的最大值为-1,故c>-1,

故实数c的取值范围为(-1,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知平面区域被圆C及其内部所覆盖.

(1)当圆C的面积最小时,求圆C的方程;

(2)若斜率为1的直线l与(1)中的圆C交于不同的两点A、B,且满足CA⊥CB,求直线l的方程.

正确答案

(1)由题意知此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)构成的三角形及其内部,且△OPQ是直角三角形,

由于覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,∴圆心是Rt△OPQ的斜边PQ的中点C(2,1),半径r=|OC|==

∴圆C的方程是(x-2)2+(y-1)2=5.

(2)设直线l的方程是:y=x+b.∵CA⊥CB,∴圆心C到直线l的距离是r=

=,解之得,b=-1±

∴直线l的方程是:y=x-1±

下一知识点 : 直线、圆的位置关系
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