- 圆的方程
- 共2177题
已知:△ABC中,顶点A(2,2),边AB上的中线CD所在直线的方程是x+y=0,边AC上的高BE所在直线的方程是x+3y+4=0.
(1)求点B、C的坐标; (2)求△ABC的外接圆的方程.
正确答案
(1)由题意得直线BE的斜率为-,根据垂直得到直线AB的斜率为3,则直线AC:y-2=3(x-2)
联立得
,所以C(1,-1)
设B(a,b),代入BE:x+3y+4=0,则AB中点D(,
)代入直线x+y=0,
得解得
所以B(-4,0);
(2)设圆方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
A,B,C三点代入得:,
解得
所以圆方程为x2+y2+x-
y-7=0
设A(xA,yA),B(xB,yB)为平面直角坐标系上的两点,其中xA,yA,BxB,yB∈Z.令△x=xB-xA,△y=yB-yA,若|△x|+|△y=3,且|△x|-|△y|≠0,则称点B为点A的“相关点”,记作:B=i(A).
(Ⅰ)请问:点(0,0)的“相关点”有几个?判断这些点是否在同一个圆上,若在,写出圆的方程;若不在,说明理由;
(Ⅱ)已知点H(9,3),L(5,3),若点M满足M=i(H),L=i(M),求点M的坐标;
(Ⅲ)已知P0(x0,y0)(x0∈Z,Y0∈Z)为一个定点,点列{Pi}满足:Pi=i(Pi-1),其中i=1,2,3,…,n,求|P0Pn|的最小值.
正确答案
(I)因为|△x|+|△y=3,且|△x|-|△y|≠0,|△x|与|△y|为非零整数,
故|△x|=1,|△y|=2;或|△x|=2,|△y|=1,所以点(0,0)的“相关点”有8个,
分别为:(1,2)、(1,-2)、(-1,2)、(-1,-2)、(2,1)、(2,-1)、
(-2,1)、(-2,-1).…(1分)
又因为 (△x)2+(△y)2=5,即(xi-0)2+(yi-0)2=5,
所以,这些可能值对应的点在以(0,0)为圆心,以为半径的圆上.…(3分)
(II)设M(xM,yM),因为M=i(H),L=i(M),
所以有|xM-9|+|yM-3|=3,|xM-5|+|yM-3|=3,…(5分)
所以|xM-9|=|xM-5|,所以xM=7,故yM=2 或 yM=4,
所以M(7,2),或M(7,4).…(7分)
(III)当n=2k,且 k∈N* 时,|P0Pn|的最小值为0.例如:P0(x0,y0 ),
P1 (x0+1,y0 ),P2((x0,y0 ),显然,P0=i(P1),P1=i(P2),此时,|P0P2|=0.…(8分)
当n=1时,可知,|P0Pn|的最小值为 .…(9分)
当n=3 时,对于点P,按照下面的方法选择“相关点”,可得P3(x0,y0+1):
由P0(x0,y0 ),依次找出“相关点”分别为P1(x0+2,y0+1),P2(x0+1,y0+3),P3(x0,y0+1).
此时,|P0P3|=1,故|P0Pn|的最小值为1.…(11分)
然后经过3次变换回到P3(x0,y0+1),故|P0Pn|的最小值为1.
当n=2k+1,k>1,k∈N* 时,经过2k次变换回到初始点P0(x0,y0 ),
故经过2k+1次变换回到P3(x0,y0+1),故|P0Pn|的最小值为1.
综上,当 n=1 时,|P0Pn|的最小值为.
当当n=2k,k∈N* 时,|P0Pn|的最小值为0,
当n=2k+1,k∈N* 时,|P0Pn|的最小值为1. …(13分)
若点(x,y)满足(x-3)2+(y-3)2=2,则的最大值是______.
正确答案
∵点(x,y)满足(x-3)2+(y-3)2=2,
∴点(x,y)的轨迹是以C(3,3)为圆心,为半径的圆
∵的几何意义是点(x,y)到原点的距离
∴的最大值是|OC|+
=3
+
=4
故答案为:4
过点(0,6)且与圆c1:x2+y2+10x+10y=0切于原点的圆c2,设圆c1的圆心为点o1,圆c2的圆心为o2
(1)把圆c1:x2+y2+10x+10y=0化为圆的标准方程;
(2)求圆c2的标准方程;
(3)点o2到圆c1上的最大的距离.
正确答案
(1)方程x2+y2+10x+10y=0可化为(x+5)2+(y+5)2=50
(2)设圆c2的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2
∵圆c1与圆c2相切于点o∴点o1、o、o2三点共线
∴点o1、o、o2三点共线的斜率k==1,所在直线方程为y=x
∴设点o2的坐标为(a,a),即a=b
∴点(0,6)、点(0,0)在圆c2上
∴(0-a)2+(6-a)2=r2
(0-a)2+(0-a)2=r2
∴a=b=3,r=3
∴圆c2:(x-3)2+(y-3)2=18
(3)设点P(x0,y0)是点o2到圆c1上最大的距离的点,
则点P在点o、o2所在直线y=x上
解得(舍去)
∴点P(-10,-10)∴|po2|==13
若直线3x-4y+12=0与两会标轴交点为A、B,则以线段AB为直径的圆的方程是 .
正确答案
由题意可得,A(0,3)B(-4,0)
AB的中点(-2,)为圆的圆心,直径AB=5
以线段AB为直径的圆的方程(x+2)2+(y-
3
2
)2=
整理可得,x2+y2+4x-3y=0
故答案为:x2+y2+4x-3y=0
已知点M(1,0)是圆C:x2+y2-4x-2y=0内的一点,那么过点M的最短弦所在的直线方程是______.
正确答案
最短的弦与CM垂直,圆C:x2+y2-4x-2y=0的圆心为C(2,1),
∵kCM==1,
∴最短弦的方程为y-0=-1(x-1),即x+y-1=0.
若一三角形三边所在的直线方程分别为x+2y-5=0,y-2=0,x+y-4=0,则能够覆盖此三角形且面积最小的圆的方程为______.
正确答案
∵三角形三边所在的直线方程分别为x+2y-5=0,y-2=0,x+y-4=0,
∴可得三角形的三个顶点分别是(1,2),(2,2),(3,1)
能够覆盖此三角形且面积最小是三角形的外接圆,设方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则
,∴
∴能够覆盖此三角形且面积最小的圆的方程为x2+y2-3x-y=0
故答案为:x2+y2-3x-y=0
以直线x+2y-1=0和直线2x-y+3=0的交点为圆心,且圆过点P(2,1),求此圆的标准方程.
正确答案
解得x=-1,y=1
∴圆的圆心为(-1,1),
∴圆的半径为=3
∴圆的标准方程为(x+1)2+(y-1)2=9
已知圆C与两坐标轴都相切,圆心C到直线y=-x的距离等于.
(1)求圆C的方程;
(2)若圆心在第一象限,点P是圆C上的一个动点,求x2+y2的取值范围.
正确答案
(1)根据题意设出圆心C坐标为(a,a),半径r=|a|,
∴圆心C到直线y=-x的距离d=
若圆x2+y2=4上存在与点(2a,a+3)距离为1的点,则a的取值范围为______.
正确答案
由题意得,点(2a,a+3)到圆心(0,0)的距离大于或等于1小于或等于3,
即 1≤≤3,∴1≤5a2+6a+9≤9,
∴9≥5a2+6a≥-8,解得-≤a≤0,
故答案为[-,0].
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