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题型:简答题
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简答题

已知圆过点,且圆心在直线上。

(I)求圆的方程;

(II)问是否存在满足以下两个条件的直线: ①斜率为;②直线被圆截得的弦为,以为直径的圆过原点. 若存在这样的直线,请求出其方程;若不存在,说明理由.

正确答案

(I)(II)存在,

试题分析:(I)用待定系数法求圆的方程,即先设出圆的标准式方程或一般式方程,然后根据已知条件列出方程组求出未知系数即可。(II)假设直线存在,其方程为,与圆的方程联立 消去得到关于的一元二次方程,由韦达定理得到根与系数间的关系,因直线与圆由两个交点故此一元二次方程的判别式应大于0。以为直径的圆过原点即,可转化为直线垂直斜率乘积等于,也可转化为,还可转化为直角三角形勾股定理即,得到。即可得到关于的方程,若方程有解则假设成立,否则假设不成立。

试题解析:解:(1)设圆C的方程为

解得D= 6,E=4,F=4

所以圆C方程为                  5分

(2)设直线存在,其方程为,它与圆C的交点设为A、B

则由(*)

                               7分

=因为AB为直径,所以,

,                                    9分

,∴       11分

容易验证时方程(*)有实根.

故存在这样的直线有两条,其方程是.           12分

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系中,已知圆心在轴上,半径为的圆位于轴的右侧,且与轴相切,

(Ⅰ)求圆的方程;

(Ⅱ)若椭圆的离心率为,且左右焦点为,试探究在圆上是否存在点,使得为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由(不必具体求出这些点的坐标)

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ),圆上存在4个点,使得为直角三角形.

试题分析:(Ⅰ)求圆的方程,只要求出圆心与半径即可,而已知圆的半径为,圆心在轴上,圆位于轴的右侧,且与轴相切,故圆心为,从而可得圆的方程;(Ⅱ)探究在圆上是否存在点,使得为直角三角形,首先求出的坐标,而是椭圆的左右焦点,须求出椭圆的方程,由题意椭圆的离心率为,可求得,,可得为直角三角形,有圆的方程可知,只需过轴的垂线,与圆的两个交点符合题意,过可作圆的两条切线,与圆的两个切点也符合,从而找到点.

试题解析:(Ⅰ)依题意,设圆的方程为(x-a)2+y2=16(a>0). (1分)

∵圆与y轴相切,∴a=4,∴圆的方程为(x-4)2+y2=16  (4分)

(Ⅱ)∵椭圆=1的离心率为,∴e===

解得b2=9            (6分)

∴c==4,∴F1(-4,0),F2(4,0)     (7分)

∴F2(4,0)恰为圆心C        (8分)

(i)过轴的垂线,交圆P1,P2,则∠P1F2F1=∠P2F2F1=90°,符合题意;(10分)

(ii)过F1可作圆的两条切线,分别与圆相切于点P3,P4

连接CP3,CP4,则∠F1P3F2=∠F1P4F2=90°,符合题意.   (12分)

综上,圆C上存在4个点P,使得△PF1F2为直角三角形.   (13分)

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题型:简答题
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简答题

已知方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0(t∈R)的图形是圆.

(1)求t的取值范围;

(2)求其中面积最大的圆的方程.

正确答案

(1)方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0,配方得

(x-t-3)2+(y+1-4t22=(t+3)2+(4t2-1)2-16t4-9

即(x-t-3)2+(y+1-4t22=-7t2+6t+1

∴r2=-7t2+6t+1>0,解得:-<t<1

(2)由(1)知r=

∴当t=∈(-,1)时,r有最大值即r==

∴rmax=,此时圆面积最大,

所对应圆的方程是(x-)2+(y+)2=

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题型:简答题
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简答题

已知圆满足:

①截y轴所得的弦长为2;

②被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1;

③圆心到直线l:x-2y=0的距离为

求该圆的方程.

正确答案

设所求圆心为P(a,b),半径为r,则圆心到x轴,y轴的距离分别为|b|、|a|,

因圆P截y轴得弦长为2,由勾股定理得r2=a2+1,又圆被x轴分成两段圆弧的弧长的比为3:1,

∴劣弧所对的圆心角为90°,

故r=b,即r2=2b2

∴2b2-a2=1①,

又∵P(a,b)到直线x-2y=0的距离为

=

即a-2b=±1.②

解①②组成的方程组得:,于是即r2=2b2=2,

∴所求的圆的方程为(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.

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题型:简答题
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简答题

已知圆C的圆心在直线3x-y=0上,与x轴相切,且被直线x-y=0截得的弦长为2,求圆C的方程.

正确答案

设圆心(t,3t),则由圆与x轴相切,可得半径r=3|t|.

∵圆心到直线的距离d==t,由r2=d2+(

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)2,解得t=±1.

故圆心为(1,3)或(-1,-3),半径等于3.

故圆C的方程为 (x+1)2+(y+3)2=9 或 (x-1)2+(y-3)2=9.

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题型:填空题
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填空题

如图所示点是抛物线的焦点,点分别在抛物线及圆

的实线部分上运动,且总是平行于轴,,则的周长的取值范围是_______________.

正确答案

.

试题分析:易知圆的圆心坐标为,则圆心为抛物线的焦点,圆与抛物线在第一象限交于点

作抛物线的准线,过点垂直于直线,垂足为点,由抛物线的定义可知

,则,当点位于圆轴的交点时,取最大值,由于点在实线上运动,因此当点与点重合时,取最小值为,此时重合,由于构成三角形,因此,所以,因此的周长的取值范围是.

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题型:填空题
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填空题

(几何证明选讲选做题) 如图,在⊙O中,AB为直径,AD为弦,过B点的切线与AD的延长线交于点C,且AD=DC,则sin∠ACO=_________

正确答案

由条件不难得为等腰直角三角形,设圆的半径为1,则

  sin∠ACO=)=

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题型:简答题
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简答题

已知点动点P满足.

(Ⅰ)若点的轨迹为曲线,求此曲线的方程;

(Ⅱ)若点在直线上,直线经过点且与曲线有且只有一个公共点,求的最小值.

正确答案

(Ⅰ) ;(Ⅱ)

试题分析:(Ⅰ)本题属直接法求轨迹方程,即根据题意列出方程,化简整理即可。(Ⅱ)圆的圆心为半径为,因为直线与圆相切,所以,所以当最小时取得最小值。由分析可知当

试题解析:解:(Ⅰ)设,由|PA|=|PB|得

    2分

两边平方得     3分

整理得    5分

   6分

(Ⅱ)当.

,   8分

,    10分

 . 12分

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题型:简答题
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简答题

如图,经过B(1,2)作两条互相垂直的直线l1和l2,l1交y轴正半轴于点A,l2交x轴正半轴于点C.

(1)若A(0,1),求点C的坐标;

(2)试问是否总存在经过O,A,B,C四点的圆?若存在,求出半径最小的圆的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)由直线l1经过两点A(0,1),B(1,2),得l1的方程为x-y+1=0.

由直线l2⊥l1,且直线l2经过点B,得l2的方程为x+y-3=0.

所以,点C的坐标为(3,0).

(2)因为AB⊥BC,OA⊥OC,所以总存在经过O,A,B,C四点的圆,且该圆以AC为直径.

①若l1⊥y轴,则l2∥y轴,此时四边形OABC为矩形,|AC|=

②若l1与y轴不垂直,则两条直线斜率都存在.不妨设直线l1的斜率为k,则直线l2的斜率为-

所以直线l1的方程为y-2=k(x-1),从而A(0,2-k);

直线l2的方程为y-2=-(x-1),从而C(2k+1,0).

解得k∈(-,2),注意到k≠0,所以k∈(-,0)∪(0,2).

此时|AC|2=(2-k)2+(2k+1)2=5k2+5>5,|AC|>

所以半径的最小值为

此时圆的方程为(x-)2+(y-1)2=

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题型:简答题
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简答题

已知圆C经过点A(1,3),B(5,1),且圆心C在直线x-y+1=0上.

(1)求圆C的方程;

(2)设直线l经过点(0,3),且l与圆C相切,求直线l的方程.

正确答案

(1)因为圆心C在直线x-y+1=0上,所以设圆C的圆心C(a,a+1),半径为r(r>0),

所以圆的方程为(x-a)2+(y-a-1)2=r2

因为圆C经过点A(1,3),B(5,1),

所以,,即

解得:

所以,圆C的方程为(x-5)2+(y-6)2=25;

(2)由题意设直线l的方程为y=kx+3,或x=0

当l的方程为x=0时,验证知l与圆C相切.

当l的方程为y=kx+3,即kx-y+3=0时,

圆心C到直线l的距离为d==5,解得:k=-

所以,l的方程为y=-x+3,即8x+15y-45=0.

所以,直线l的方程为x=0,或8x+15y-45=0.

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