- 圆的方程
- 共2177题
已知圆C上一点A(2,3),直线2x+y=0平分圆C,且圆C与直线x-y+1=0相交的弦长为2,求圆C的方程.
正确答案
设圆的方程为:(x-a)2+(y-b)2=r2
∵直线2x+y=0平分圆,
则:圆心在直线2x+y=0上,则2a+b=0⇒b=-2a(2分)
又直线x-y+1=0与圆相交所得的弦长为2,
由圆的几何性质可得:圆心到该直线的距离为(2分)
即:=
⇒
=
⇒r2=
+2(2分)
∴该圆的方程为(x-a)2+(y+2a)2=+2,
把A的坐标(2,3)代入圆的方程得:a2+10a+21=0,
解得:a=-3或a=-7,
∴圆的方程为:(x+3)2+(y-6)2=34或(x+7)2+(y-14)2=202.
半径为5的圆过点A(-2,6),且以M(5,4)为中点的弦长为2,求此圆的方程.
正确答案
设圆心坐标为P(a,b),则圆的方程是(x-a)2+(y-b)2=25,
∵(-2,6)在圆上,∴(a+2)2+(b-6)2=25,又以M(5,4)为中点的弦长为2,
∴|PM|2=r2-2,即(a-5)2+(b-4)2=20,
联立方程组,两式相减得7a-2b=3,将b=
代入
得53a2-194a+141=0,解得a=1或a=,相应的求得b1=2,b2=
,
∴圆的方程是(x-1)2+(y-2)2=25,或(x-)2+(y-
)2=25.
已知圆C的圆心与点M(1,)关于直线
对称,并且圆C与
相切,则圆C的方程为_______________.
正确答案
.
试题分析:设圆的标准方程为.因为圆C的圆心与点M(1,
)关于直线
对称,则
,即
,得圆心坐标为
;又因为圆C与
相切,所以
;则圆的标准方程为
.
已知半径为2,圆心在直线上的圆C.
(Ⅰ)当圆C经过点A(2,2)且与轴相切时,求圆C的方程;
(Ⅱ)已知E(1,1),F(1,-3),若圆C上存在点Q,使,求圆心的横坐标
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)
试题分析:(Ⅰ)因为原心在直线上故可设原心为
,则可根据圆心和圆上的点的距离为半径列出方程。又因为此圆与
轴相切则
,解方程组可得
。(Ⅱ)设
,根据
可得
,即点
在直线
上。又因为点
在圆
上,所以直线
与圆
必有交点。所以圆心到直线的距离小于等于半径。
试题解析:解: (Ⅰ)∵圆心在直线上,
∴可设圆的方程为,
其圆心坐标为(; 2分
∵圆经过点A(2,2)且与轴相切,
∴有
解得,
∴所求方程是:. 5分
(Ⅱ)设,由
得:
,解得
,所以点
在直线
上。
因为点在圆
:
上,所以圆
与直线
必有交点。
因为圆圆心到直线
的距离
,解得
。
所以圆的横坐标
的取值范围是
。
求圆心在直线上,与
轴相切,且被直线
截得的
弦长为的圆的方程.
正确答案
,或
设所求圆的方程为.
圆心到直线的距离是
.
依题意,有
解此方程组,得,
,
;或
,
,
.
所以,所求的圆的方程有两个,它们分别是,或
.
给定锐角三角形PBC,.设A,D分别是边PB,PC上的点,连接AC,BD,相交于点O. 过点O分别作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E,F,线段BC,AD的中点分别为M,N.
(1)若A,B,C,D四点共圆,求证:;
(2)若,是否一定有A,B,C,D四点共圆?证明你的结论.
正确答案
见解析
(1)设Q,R分别是OB,OC的中点,连接EQ,MQ,FR,MR,则
,
又OQMR是平行四边形,
所以,
由题设A,B,C,D四点共圆,
所以,
于是,
所以,
故,
所以 EM=FM,
同理可得 EN=FN,
所以 .
(2)答案是否定的.
当AD∥BC时,由于,所以A,B,C,D四点不共圆,但此时仍然有
,证明如下:
如图2所示,设S,Q分别是OA,OB的中点,连接ES,EQ,MQ,NS,则
,
所以 .
①
又,
所以. ②
而AD∥BC,所以, ③
由①,②,③得 .
因为 ,
,
即,
所以~
,
故 (由②).
同理可得, ,
所以 ,
从而 .
三角形ABC的顶点A(1,7),B(-4,2),重心G(,
).
(1)求三角形ABC的面积;
(2)求三角形ABC外接圆的方程.
正确答案
(1)∵A(1,7),B(-4,2),重心G(,
).
∴设C的坐标为(m,n),由重心坐标公式可得
(1-4+m)=
,
(7+2+n)=
,解之得m=n=5,得点C(5,5),
∴=(-5,-5),
=(4,-2),
因此,三角形ABC的面积为S=|(-5)×(-2)-(-5)×4|=15
(2)设三角形ABC外接圆为x2+y2+Dx+Ey+F=0,代入A、B、C三点的坐标,
得,解之得
,
∴三角形ABC的外接圆方程为x2+y2-2x-4y-20=0.
已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4,
(Ⅰ)若直线l1过定点A(1,0),且与圆C相切,求l1的方程;
(Ⅱ)若圆D的半径为3,圆心在直线l2:x+y-2=0上,且与圆C外切,求圆D的方程.
正确答案
(Ⅰ)①若直线l1的斜率不存在,即直线是x=1,符合题意.(1分)
②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=k(x-1),即kx-y-k=0.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,
即=2(4分)
解之得k=.
所求直线方程是x=1,3x-4y-3=0.(5分)
(Ⅱ)依题意设D(a,2-a),又已知圆的圆心C(3,4),r=2,
由两圆外切,可知CD=5
∴可知=5,(7分)
解得a=3,或a=-2,
∴D(3,-1)或D(-2,4),
∴所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=9或(x+2)2+(y-4)2=9.(9分)
已知矩形ABCD的对角线交于点P(2,0),边AB所在直线的方程为x-3y-6=0,点(-1,1)在边AD所在的直线上,
(1)求矩形ABCD的外接圆的方程;
(2)已知直线l:(1-2k)x+(1+k)y-5+4k=0(k∈R),求证:直线l与矩形ABCD的外接圆恒相交,并求出相交的弦长最短时的直线l的方程.
正确答案
(1)由lAB:x-3y-6=0且AD⊥AB,点(-1,1)在边AD所在的直线上
∴AD所在直线的方程是:y-1=-3(x+1)即3x+y+2=0
由得A(0,-2)…(3分)
∴|AP|==2
∴矩形ABCD的外接圆的方程是:(x-2)2+y2=8…(6分)
(2)直线l的方程可化为:k(-2x+y+4)+x+y-5=0l可看作是过直线-2x+y+4=0和x+y-5=0的交点(3,2)的直线系,即l恒过定点Q(3,2)
由于(3-2)2+22=5<8知点在圆内,
∴直线与圆恒有交点,
设PQ与l的夹角为θ,则d=|PQ|sinθ=sinθ
当θ=90°时,d最大,|MN|最短,
此时l的斜率为PQ斜率的负倒数-,
∴l:y-2=-(x-3)
即x+2y-7=0
已知圆的方程,
为圆上任意一点(不包括原点)。直线
的倾斜角为
弧度,
,则
的图象大致为
正确答案
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