- 圆的方程
- 共2177题
已知α∈[0,π],试讨论方程x2sinα+y2cosα=1所表示的曲线的类型.
正确答案
(1)α=0时,表示两条平行的直线,方程为y=±1; 2分
(2)α∈(0,)时,0<sinα<cosα,表示焦点在x轴上的椭圆;2分
(3)α=时,sinα=cosα=
,表示圆;2分
(4)α∈(,
)时,sinα>cosα>0,表示焦点在y轴上的椭圆;2分
(5)α=时,表示两条平行的直线,方程为x=±1;2分
(6)α∈(,π)时,sinα>0,cosα<0,表示焦点在x轴上的双曲线;2分
(7)α=π时,sinα=0,cosα=-1,不表示任何曲线.2分.
已知圆C经过坐标原点,且与直线x-y+2=0相切,切点为A(2,4).
(1)求圆C的方程;
(2)过动点P作圆C和圆D:(x+9)2+(y-1)2=50的切线PM、PN(切点分别为M、N),使得|PM|=|PN|,求动点P的轨迹方程.
正确答案
(1)设圆C的圆心为C,依题意得直线AC的斜率kAC=-1,
∴直线AC的方程为y-4=-(x-2),即x+y-6=0.
∵直线OA的斜率kOA==2,
∴线段OA的垂直平分线为y-2=-(x-1),即x+2y-5=0.
解方程组得圆心C(7,-1).
∴圆C的半径r=|AC|==5
,
圆C的方程为(x-7)2+(y+1)2=50.
(2)∵圆C与圆D两圆半径相等,|PM|=|PN|,所以|PC|=|PD|,
∴P在线段CD的中垂线上,
∵C(7,-1),D(-9,1),CD的中点坐标为(-1,0),kCD=8,
∴CD的中垂线方程为:8x-y+8=0.
∴P的轨迹方程为:8x-y+8=0.
求圆心在直线3x+4y-1=0上,且过两圆x2+y2-x+y-2=0与x2+y2=5交点的圆的方程.
正确答案
根据题意设所求圆的方程为(x2+y2-x+y-2)+m(x2+y2-5)=0,
整理得:(1+m)x2+(1+m)y2-x+y-2-5m=0,
即x2+y2-x+
y-
=0,
∴圆心坐标为(,-
),
又圆心在直线3x+4y-1=0上,
∴3•-4•
-1=0,
解得:m=-,
则所求圆的方程为x2+y2+2x-2y-11=0.
如图所示,AB是圆O的直径,点C在圆O上,延长BC到D使BC=CD,过C作圆O的切线交AD于E.若AB=6,ED=2,则BC=________.
正确答案
试题分析:如图,连结∵
是圆
的直径,∴
,又∵
,∴
,又∵
,∴
,又∵
切圆
于
,∴
,∴
,∴由射影定理可得:
,即
.
已知圆C经过点A(2,0),B(4,0),C(0,2),
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l:y=x+b与圆C有交点,求b的取值范围.
正确答案
(1)∵圆经过点A(2,0)B(4,0),则圆心在直线x=3上;
设圆心坐标为M(3,b)
则|MA|=|MC|即=
,
解得b=3,
∴圆C的半径r=|MA|=,
∴圆C的方程为:(x-3)2+(y-3)2=10;
(2)∵直线l:y=x+b与圆C有交点,
∴圆心M(3,3)到直线l的距离d≤r,即≤
,
解得-2≤b≤2
.
∴b的取值范围为[-2,2
].
求与圆外切,且与直线
相切于点
的圆的方程.
正确答案
或
设所求圆方程为.
圆的圆心为
,半径为
,
由两圆外切得, ①
由圆与直线切于点
.
由②得,代入③得
.
当时,
,
代入①得
,
解得,代入②及
得
,
.
当时,
,
代入①得
,
,
.
故所求圆的方程为或
.
如图,在锐角△ABC中,AB
正确答案
证明略
证明:连结BP、CP、O1O2、EO2、EF、FO1。因为PD⊥BC,PF⊥AB,故B、D、P、F四点共圆,
且BP为该圆的直径。又因为O1是△BDF的外心,故O1在BP上且是BP的中点。同理可证C、D、P、E四点共圆,且O2是的CP中点。综合以上知O1O2∥BC,所以∠PO2O1=∠PCB。因为AF·AB=AP·AD=AE·AC,所以B、C、E、F四点共圆。
充分性:设P是△ABC的垂心,由于PE⊥AC,PF⊥AB,所以B、O1、P、E四点共线,C、O2、P、F四点共线,∠FO2O1=∠FCB=∠FEB=∠FEO1,故O1、O2、E、F四点共圆。
必要性:设O1、O2、E、F四点共圆,故∠O1O2E+∠EFO1=180°。
由于∠PO2O1=∠PCB=∠ACB-∠ACP,又因为O2是直角△CEP的斜边中点,也就是△CEP的外心,所以∠PO2E=2∠ACP。因为O1是直角△BFP的斜边中点,也就是△BFP的外心,从而∠PFO1=90°-∠BFO1=90°-∠ABP。因为B、C、E、F四点共圆,所以∠AFE=∠ACB,∠PFE=90°-∠ACB。于是,由∠O1O2E+∠EFO1=180°得
(∠ACB-∠ACP)+2∠ACP+(90°-∠ABP)+(90°-∠ACB)=180°,即∠ABP=∠ACP。又因为AB
故∠PBC+∠ACB=(90°-∠ACB)+∠ACB=90°,故直线BP和AC垂直。由题设P在边BC的高上,所以P是△ABC的垂心。
已知直线l1经过点A(-3,0),B(3,2),直线l2经过点B,且l1⊥l2.
(Ⅰ)求直线的方程;
(Ⅱ)设直线l2与直线y=8x的交点为C,求△ABC外接圆的方程.
正确答案
(Ⅰ)直线l1的斜率为k==
,
∵l1⊥l2,∴l2的斜率为k1==-3,
又∵直线l2经过点B(3,2),
∴l2的方程为y-2=-3(x-3),即3x+y-11=0;
(Ⅱ)联解直线l2与直线y=8x,得x=1,y=8.
∴直线l2与直线y=8x的交点为C(1,8),
∵=(6,2),
=(-2,6),
∴•
=0,可得△ABC是AC为斜边的直角三角形,其外接圆以AC为直径的圆,
求得AC的中点为(-1,4),AC==4
,
∴外接圆的圆心为(-1,4),半径R=2,可得△ABC外接圆的方程为(x+1)2+(y-4)2=20.
求经过三点A(-1,-1),B(-8,0),C(0,6)的圆的方程,并指出这个圆的半径和圆心坐标.
正确答案
设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,(2分)
由已知,点A(-1,-1),B(-8,0),C(0,6)的坐标满足上述方程,
分别代入方程,可得,(6分)
解得:D=8,E=-6,F=0,
所求圆的方程为:x2+y2+8x-6y=0,
化为标准方程为:(x+4)2+(y-3)2=25,
则圆的半径为r=5,(11分)圆心坐标是(-4,3).(12分)
已知⊙C经过点A(2,4)、B(3,5)两点,且圆心C在直线2x-y-2=0上.
(1)求⊙C的方程;
(2)若直线y=kx+3与⊙C总有公共点,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则⇒
,…5分
所以⊙C方程为x2+y2-6x-8y+24=0.…6分
(2):由⇒(1+k2)x2-(6+2k)x+9=0,…8分
因为直线y=kx+3与⊙C总有公共点,
则△=(6+2k)2-36(1+k2)≥0,…10分
解得0≤k≤.…12分
扫码查看完整答案与解析