- 圆的方程
- 共2177题
圆C经过点A(2,-1),和直线x+y=1相切,且圆心在直线y=-2x上.
(1)求圆C的方程;
(2)圆内有一点B(2,-),求以该点为中点的弦所在的直线的方程.
正确答案
(1)设圆心(m,-2m),方程为:(x-m)2+(y+2m)2=r2
∵圆过A(2,-1),∴有(2-m)2+(-1+2m)2=r2
又=r,解得m=1,r=
,
∴圆的方程为(x-1)2+(y+2)2=2.
(2)由题意,(x-1)2+(y+2)2=2的圆心坐标为C(1,-2),则kCB==-
,
∴以B(2,-)为中点的弦所在的直线的斜率为2,
∴所求直线方程为y+=2(x-2),即4x-2y-13=0.
已知圆C经过点A(0,3)和B(3,2),且圆心C在直线y=x上.
(Ⅰ) 求圆C的方程;
(Ⅱ)若直线y=2x+m被圆C所截得的弦长为4,求实数m的值.
正确答案
(Ⅰ)由于圆心在直线y=x上,故可设圆C的圆心坐标为C(a,a). 再由圆C经过A(0,3)、B(3,2)两点,
可得|CA|=|CB|,∴|CA|2=|CB|2,∴(a-0)2+(a-3)2=(a-3)2+(a-2)2.
解得 a=1,故圆心C(1,1),半径r==
,
故圆C的方程为 (x-1)2+(y-1)2=5,
(Ⅱ)圆心C(1,1),半径r==
,
圆心到直线y=2x+m的距离为:=
直线被圆C所截得的弦长为4,所以半弦长为:2;
所以()2=22+(
)2,
所以实数m的值为-1±.
已知圆C的圆心在x轴上,且经过点(1,0),直线l:x-y-1=0被圆C所截得的弦长为2
,求圆C的标准方程.
正确答案
由题意,设圆心坐标为(a,0),则由直线l:x-y-1=0被该圆所截得
的弦长为2得,(
|a-1|
1+3
)2+3=(a-1)2,解得a=3或-1,
故圆心坐标为(3,0),或(-1,0)
又已知圆C过点(1,0),所以所求圆的半径为2,故圆C的标准方程为(x-3)2+y2=4.或(x+1)2+y2=4
故所求圆的标准方程为:(x-3)2+y2=4或(x+1)2+y2=4
已知圆C过点A(0,a)(a>0),且在x轴上截得的弦MN的长为2a.
(1)求圆C的圆心的轨迹方程;
(2)若∠MAN=45°,求圆C的方程.
正确答案
(1)设圆C的圆心为C(x,y),
依题意圆的半径 r=…(2分)
∵圆C在x轴上截得的弦MN的长为2a.
∴|y|2+a2=r2
故 x2+(y-a)2=|y|2+a2…(4分)
∴x2=2ay
∴圆C的圆心的轨迹方程为x2=2ay…(6分)
(2)∵∠MAN=45°(3),∴∠MCN=90°(4)…(9分)
令圆C的圆心为(x0,y0),则有x02=2ay0(y0≥0),…(10分)
又∵y0=|MN|=a…(11分)
∴x0=±a…(12分)
∴r==
a…(13分)
∴圆C的方程为 (x±a)2+(y-a)2=2a2…(14分)
求过直线x-3y+3=0与2x-y-4=0的交点,圆心在直线y=2x上,且与直线y=2x+5相切的圆的方程.
正确答案
直线x-3y+3=0与2x-y-4=0的交点是(3,2),设圆心坐标(a,2a),
∵圆与直线y=2x+5相切,∴圆心到直线y=2x+5 的距离 =
,
∴a=2 或 a=,∴圆的方程为 (x-2)2+(y-4)2=5,(x-
4
5
)2+(y-
8
5
)2=5.
已知☉O:x2+y2=1和定点A(2,1),由☉O外一点P(a,b)向☉O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|.
(1)求实数a,b间满足的等量关系.
(2)求线段PQ长的最小值.
(3)若以P为圆心所作的☉P与☉O有公共点,试求半径取最小值时☉P的方程.
正确答案
(1) 2a+b-3= (2) (3) (x-
)2+(y-
)2=(
-1)2
(1)连接OP,
∵Q为切点,
∴PQ⊥OQ,
由勾股定理有|PQ|2=|OP|2-|OQ|2.
又由已知|PQ|=|PA|,故|PQ|2=|PA|2.
即(a2+b2)-12=(a-2)2+(b-1)2.
化简得实数a,b间满足的等量关系为:2a+b-3=0.
(2)方法一:由2a+b-3=0,得b=-2a+3.
|PQ|==
==
.
故当a=时,|PQ|min=
.即线段PQ长的最小值为
.
方法二:由(1)知,点P在直线l:2x+y-3=0上.
∴|PQ|min=|PA|min,即求点A到直线l的距离.
∴|PQ|min==
.
(3)设☉P的半径为R,
∵☉P与☉O有公共点,☉O的半径为1,
∴|R-1|≤|OP|≤R+1.
即R≥||OP|-1|且R≤|OP|+1.
而|OP|==
=,
故当a=时,|OP|min=
.
此时,b=-2a+3=,Rmin=
-1.
得半径取最小值时☉P的方程为(x-)2+(y-
)2=(
-1)2.
设集合A={(x,y)|y=ax+b},B={(x,y)|y=3x2+15},C={(x,y)|x2+y2≤144},问:是否存在实数a,b使得A∩B≠∅和(a,b)∈C同时成立.
正确答案
由,
消去y得:3x2-ax-b+15=0,
若A∩B≠φ,则由△≥0得:a2≥12(15-b),①
若(a,b)∈C,则a2+b2≤144,
∴a2≤144-b2,②
由144-b2≥12(15-b),即(b-6)2≤0,
∴b=6,
代入①,②得108≤a2≤108,
∴a2=108,∴a=±6,
∴当a=±6且b=6时,A∩B≠φ 和(a,b)∈C同时成立.
已知圆C和y轴相切,圆心在直线x-3y=0上,且被直线y=x截得的弦长为2,求圆C的方程.
正确答案
设圆心为(3t,t),半径为r=|3t|,
则圆心到直线y=x的距离d==|
t|,(4分)
而()2=r2-d2,9t2-2t2=7,t=±1,(8分)
∴(x-3)2+(y-1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9(12分)
已知F1,F2分别是椭圆E:+y2=1的左、右焦点,F1,F2关于直线x+y-2=0的对称点是圆C的一条直径的两个端点.
(1)求圆C的方程;
(2)设过点F2的直线l被椭圆E和圆C所截得的弦长分别为a,b.当ab最大时,求直线l的方程.
正确答案
(1)(x-2)2+(y-2)2=4 (2)x-y-2=0或x+
y-2=0
解:(1)由题设知,F1,F2的坐标分别为(-2,0),(2,0),圆C的半径为2,圆心为原点O关于直线x+y-2=0的对称点.
设圆心的坐标为(x0,y0),
由解得
所以圆C的方程为(x-2)2+(y-2)2=4.
(2)由题意,可设直线l的方程为x=my+2,
则圆心到直线l的距离d=.
所以b=2=
.
由得(m2+5)y2+4my-1=0.
设l与E的两个交点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则y1+y2=-,y1y2=-
.
于是a==
=
==
.
从而ab==
=≤
=2.
当且仅当=
,即m=±
时等号成立.
故当m=±时,ab最大,此时,直线l的方程为x=
y+2或x=-
y+2,
即x-y-2=0或x+
y-2=0.
已知圆经过点
和
,且圆心在直线
上.
(1)求圆的方程;
(2)若点为圆
上任意一点,求点
到直线
的距离的最大值和最小值.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)求圆的方程只要找出圆心和半径即可,本题圆心为线段AB的中垂线和已知直线x-y=0的交点,求出圆心后再求出半径即可;(2)圆上点P到直线的距离最大值为圆心到直线距离加半径.
试题解析:(1) 的中点坐标为
,
∴圆心在直线上, 1分
又知圆心在直线上,
∴圆心坐标是,圆心半径是
, 4分
∴圆方程是; 7分
(2)设圆心到直线的距离
,
∴直线与圆
相离, 9分
∴点到直线
的距离的最大值是
, 12分
最小值是. 15分
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