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题型:简答题
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简答题

求过直线和圆的交点且满足下列条件之一的圆的方程.

(1)过原点;(2)有最小面积.

正确答案

(1)   (2)

设所求圆的方程为

(1)此圆过原点,,故所求圆的方程为

(2)将圆系方程化为标准式:

要使其面积最小,必须圆的半径取最小值,此时

即满足条件的圆的方程为

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C1:+=1   (a>b>0)的离心率为,连接椭圆的四个顶点得到的四边形的面积为2

(1)求椭圆C1的方程;

(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;

(3)设O为坐标原点,取C2上不同于O的点S,以OS为直径作圆与C2相交另外一点R,求该圆面积的最小值时点S的坐标.

正确答案

(1)由题意可知解得

所以椭圆C1的方程是+=1.

(2)∵|MP|=|MF2|,∴动点M到定直线l1:x=-1的距离等于它到定点F2(1,0)的距离,

∴动点M的轨迹C2是以l1为准线,F2为焦点的抛物线,

所以点M的轨迹C2的方程y2=4x.

(3)∵以OS为直径的圆C2相交于点R,∴以∠ORS=90°,即=0.

设S (x1,y1),R(x2,y2),=(x2-x1,y2-y1),=(x2,y2).

=x2(x2-x1)+y2(y2-y1)=+y2(y2-y1)=0,

∵y1≠y2,y2≠0,化简得y1=-(y2+),

=++32≥2+32=64,

当且仅当=,即=16,y2=±4时等号成立.

圆的直径|OS|====

≥64,∴当=64,y1=±8,|OS|min=8

所以所求圆的面积的最小时,点S的坐标为(16,±8).

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率。它有一个顶点恰好是抛物线=4y的焦点。过该椭圆上任一点P作PQ⊥x轴,垂足为Q,点C在QP的延长线上,且

(Ⅰ)求动点C的轨迹E的方程;

(Ⅱ)设椭圆的左右顶点分别为A,B,直线AC(C点不同于A,B)与直线交于点R,D为线段RB的中点。试判断直线CD与曲线E的位置关系,并证明你的结论。

正确答案

(Ⅰ)动点的轨迹的方程为;(Ⅱ)直线与圆相切.

试题分析:(Ⅰ)求动点C的轨迹E的方程,由题意首先求出椭圆的方程为,设,由已知,找出之间的关系,利用点在椭圆上,代入即可求出动点C的轨迹E的方程;(Ⅱ)判断直线CD与曲线E的位置关系,由(Ⅰ)动点的轨迹的方程为,主要看圆心到直线距离与半径之间的关系,因此,主要找直线的方程,设,则,由题意三点共线,得 ,设点的坐标为,利用共线,求出,得点的坐标为,从而得点的坐标为,这样写出直线的方程,利用点到直线位置关系,从而可判断直线CD与曲线E的位置关系.

试题解析:(Ⅰ)设椭圆C的方程为,则由题意知b = 1,

,所以椭圆的方程为。(2分)

,由题意得,即

,代入得,即

即动点的轨迹的方程为。(6分)

(Ⅱ)设,点的坐标为

三点共线,∴

,则,∴

∴点的坐标为,点的坐标为

∴直线的斜率为,(9分)

,∴,∴

∴直线的方程为,化简得

∴圆心到直线的距离

所以直线与圆相切。(13分)

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题型:简答题
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简答题

已知曲线C:

(1)当为何值时,曲线C表示圆;

(2)在(1)的条件下,若曲线C与直线交于M、N两点,且,求的值.

(3)在(1)的条件下,设直线与圆交于两点,是否存在实数,使得以为直径的圆过原点,若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1) (2)(3)存在,

试题分析:

(1)根据圆的一般式可知, ,可得范围;

(2)将(1)中圆变形为标准方程,可知存在于半径中,所以根据圆中 ,先求出圆心到直线的距离,即可求半径得.

(3)假设存在,则有,设出两点坐标,可得.根据直线与圆的位置关系是相交,所以联立后首先根据初步判断的范围,而后利用根与系数的关系用表示出,将其带入解之,如有解且在的范围内,则存在,否则不存在.

(1)由,得.

(2),即

所以圆心,半径

圆心到直线的距离.

,在圆中

,即

(3)假设存在实数使得以为直径的圆过原点,则,所以.

,则有,即.

,即,又由(1)知

根据根与系数的关系知:

,

                                               

故存在实数使得以为直径的圆过原点,的使用.

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题型:简答题
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简答题

如图,

在平面直角坐标系中,方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0的圆M的内接四边形ABCD的对角线AC和BD互相垂直,且AC和BD分别在x轴和y轴上.

(1)求证:F<0.

(2)若四边形ABCD的面积为8,对角线AC的长为2,且·=0,求D2+E2-4F的值.

(3)设四边形ABCD的一条边CD的中点为G,OH⊥AB且垂足为H.试用平面解析几何的研究方法判断点O,G,H是否共线,并说明理由.

正确答案

(1)见解析   (2)64  (3) O,G,H三点必定共线,理由见解析

(1)方法一:由题意,原点O必定在圆M内,即点(0,0)代入方程x2+y2+Dx+Ey+F=0的左边所得的值小于0,于是有F<0,即证.

方法二:由题意,不难发现A,C两点分别在x轴正、负半轴上.设两点坐标分别为A(a,0),C(c,0),则有ac<0.对于圆的方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,当y=0时,可得x2+Dx+F=0,其中方程的两根分别为点A和点C的横坐标,于是有xAxC=ac=F.

因为ac<0,故F<0.

(2)不难发现,对角线互相垂直的四边形ABCD的面积S=,因为S=8,|AC|=2,可得|BD|=8.

又因为·=0,所以∠BAD为直角,又因为四边形是圆M的内接四边形,故|BD|=2r=8⇒r=4.

对于方程x2+y2+Dx+Ey+F=0所表示的圆,

可知+-F=r2,所以D2+E2-4F=4r2=64.

(3)设四边形四个顶点的坐标分别为A(a,0),B(0,b),C(c,0),D(0,d).

则可得点G的坐标为(,),即=(,).

=(-a,b),且AB⊥OH,故要使G,O,H三点共线,只需证·=0即可.

·=,且对于圆M的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,

当y=0时可得x2+Dx+F=0,其中方程的两根分别为点A和点C的横坐标,

于是有xAxC=ac=F.

同理,当x=0时,可得y2+Ey+F=0,其中方程的两根分别为点B和点D的纵坐标,于是有yByD=bd=F.

所以·==0,即AB⊥OG.

故O,G,H三点必定共线.

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题型:填空题
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填空题

(1)如图,在中,

两点且与相切于点,与交于点,连结

,则             

(2)过点的直线的参数方程为,若此直线与直线相较于点,则                    

(3)若关于的不等式无解,则实数的取值范围为                

正确答案

,,

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题型:填空题
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填空题

已知直线和圆,点在直线上,为圆上两点,在中,过圆心,则点横坐标范围为           

正确答案

,则圆心到直线的距离,由直线与圆相交,得

解得

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题型:简答题
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简答题

求过圆:x2+y2-2x+2y+1=0与圆:x2+y2+4x-2y-4=0的交点,圆心在直线:x-2y-5=0的圆的方程.

正确答案

设所求的圆为C,

∵圆C经过圆x2+y2-2x+2y+1=0与圆x2+y2+4x-2y-4=0的交点,

∴设圆C方程为x2+y2-2x+2y+1+λ(x2+y2+4x-2y-4)=0,

化简得x2+y2+x+y+=0,可得圆心坐标为C(-,-).

∵圆心在直线:x-2y-5=0上,

∴--2(-)-5=0,解之得λ=-

因此,圆C的方程为x2+y2-x+y+=0,即为所求圆的方程.

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题型:简答题
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简答题

已知圆心在第二象限,半径为2的圆C与直线y=x相切于坐标原点O,过点D(-3,0)作直线l与圆C相交于A,B两点,且|DA|=|DB|.

(1)求圆C的方程;

(2)求直线l的方程.

正确答案

(1)设圆C的圆心为C(a,b),则圆C的方程为:(x-a)2+(y-b)2=8

∵直线y=x与圆C相切于坐标原点O,∴点O在圆C上,且直线OC垂直于直线y=x

于是有

解得

由圆心C在第二象限得a=-2,b=2,所以圆C的方程为(x+2)2+(y-2)2=8.

(2)由|DA|=|DB|知点D为弦AB的中点,由垂径定理知CD⊥AB,

∵KCD==2,

∴KAB=-

∵直线l过点D(-3,0),

∴直线l的方程为:y=-(x+3),

即:x+2y+3=0.

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题型:简答题
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简答题

一图圆切直线l1:x-6y-10=0于点P(右,-1),且圆心在直线l2:5x-3y=0上,求该圆的方程.

正确答案

过点P(4,-4)且与直线l4:x-6y-40=0垂直的直线的方程设为 6x+y+C=0,

点P的坐标代入得C=-23,即6x+y-23=0.

设所求圆的圆心为为M(a,b),由于所求圆切直线l4:x-6y-40=0于点P(4,-4),

则满足6a+b-23=0①;又由题设圆心M在直线l2:我x-3y=0上,

则我a-3b=0②.

联立①②解得a=3,b=我.即圆心M(3,我),因此半径r=PM==

所求圆的方程为(x-3)2+(y-我)2=3上.

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