- 圆的方程
- 共2177题
已知点,圆
:
,过点
的动直线
与圆
交于
两点,线段
的中点为
,
为坐标原点.
(1)求的轨迹方程;
(2)当时,求
的方程及
的面积
正确答案
(1);(2)
的方程为
;
的面积为
.
试题分析:(1)先由圆的一般方程与标准方程的转化可将圆C的方程可化为,所以圆心为
,半径为4,根据求曲线方程的方法可设
,由向量的知识和几何关系:
,运用向量数量积运算可得方程:
;(2)由第(1)中所求可知M的轨迹是以点
为圆心,
为半径的圆,加之题中条件
,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而
,不难得出
的方程为
;结合面积公式可求又
的面积为
.
试题解析:(1)圆C的方程可化为,所以圆心为
,半径为4,
设,则
,
,
由题设知,故
,即
.
由于点P在圆C的内部,所以M的轨迹方程是.
(2)由(1)可知M的轨迹是以点为圆心,
为半径的圆.
由于,故O在线段PM的垂直平分线上,又P在圆N上,从而
.
因为ON的斜率为3,所以的斜率为
,故
的方程为
.
又,O到
的距离为
,
,所以
的面积为
.
方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆的充要条件是________.
正确答案
m<或m>1.
由(4m)2+4-4×5m>0得m<或m>1.
已知定圆,动圆
过点
且与圆
相切,记动圆圆
心的轨迹为
.
(Ⅰ)求曲线的方程;
(Ⅱ)若点为曲线
上任意一点,证明直线
与曲线
恒有且只有一个公共点.
(Ⅲ)由(Ⅱ)你能否得到一个更一般的结论?并且对双曲线写出一个类似的结论(皆不必证明).
正确答案
解:(Ⅰ)由题知圆圆心为
,半径为
,设动圆
的圆心为
半径为,
,由
,可知点
在圆
内,所以点
的轨迹是以
为焦点
的椭圆,设椭圆的方程为,由
,得
,
故曲线的方程为
………………………………4分
(Ⅱ)当时,由
可得
当,
时,直线
的方程为
,直线
与曲线
有且只有一个交点
当,
时,直线
的方程为
,直线
与曲线
有且只有一个交点
当时得
,代入
,消去
整理得:
--------------------------------① …………6分
由点为曲线
上一点,故
.即
于是方程①可以化简为:
解得.将
代入
得
,说明直线与曲线有且只有一个交点
.
综上,不论点在何位置,直线
:
与曲线
恒有且只有一个交点,交点即
…………………………………………8分
(Ⅲ)更一般的结论:对椭圆,过其上任意一点
的切线方程为
;
在双曲线中的类似的结论是:过双曲线
上任意一点
的切线方程为:
.…………………………………12分
略
(几何证明选讲选做题)如右图,P是⊙O外一点,PD为⊙O的切线,D为切点,割线PEF经过圆心O,若PF=12,PD=,则∠EFD为____ _度(3分),线段FD的长为___ ___(2分)。
正确答案
略
如图,已知圆上的弧=
,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:
(Ⅰ)=
;
(Ⅱ);
正确答案
解:
(I)∵
又∵与圆相切于点
,∴
∴
(II)∵,
∴△相似于△
故
即
在直角坐标系中,以O为圆心的圆与直线
相切.
(1)求圆O的方程;
(2)圆O与轴相交于
两点,圆内的动点
满足
,
求的取值范围.
正确答案
(1) ;(2)
.
试题分析:(1)直线与圆相切,利用圆心到直线的距离等于半径;
(2)首先求出A,B两点坐标,利用两点间距离写出公式,化简得
,将
代入,根据
的取值范围,得证
的取值范围.
解:(1)由题意圆O的半径r 等于原点O到直线的距离,
即, 4分 ∴圆的方程为
. 5分
(2)不妨设,
,由
,得
, 6分
由得
整理得. 10分
令
=
=
;
点
在圆O内,
,由此得
; 12分
,
,
. 14分
18.(本小题满分8分)已知圆心为C的圆经过点A(1,0),B(2,1),且圆心C在y轴上,求此圆的方程。
正确答案
解法一:设圆心C的坐标为(0,b),由|CA| = |CB|得:
解得:b = 2
∴C点的坐标为(0,2)
∴圆C的半径 = |CA| =
∴圆C的方程为:x2 + (y-2)2 =" 5" 即x2 + y2-4x-1 = 0
解法二:AB的中点为(,),中垂线的斜率为-1
∴AB的中垂线的方程为y- = -(x-)
令x = 0求得y = 2,即圆C的圆心为(0,2)
∴圆C的半径 = |CA| =
∴圆C的方程为:x2 + (y-2)2 =" 5" 即x2 + y2-4x-1 = 0
略
(几何证明选讲选做题) 如图,在中,
,
,
,以点
为圆心,线段
的长为半径的半圆交
所在直线于点
、
,交线段
于点
,则线段
的长为 .
正确答案
略
选修4-1:几何证明选讲如图,已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交△ABC的外接圆于点F,连结FB、FC.
(Ⅰ)求证:FB=FC;
(Ⅱ)求证:FB2=FA·FD;
正确答案
(Ⅰ)证明略。(Ⅱ)证明略
(Ⅰ)∵AD平分ÐEAC,∴ÐEAD=ÐDAC.
∵四边形AFBC内接于圆,∴ÐDAC=ÐFBC.
∵ÐEAD=ÐFAB=ÐFCB,∴ÐFBC=ÐFCB,
∴FB=FC. -----(5分)
(Ⅱ)∵ÐFAB=ÐFCB=ÐFBC,ÐAFB=ÐBFD,
∴ΔFBA∽ΔFDB.∴,∴FB2=FA·FD.-----(10分)
设定点,动点
在圆
上运动,以
,
为两边作平行四边形
,求点
的轨迹.
正确答案
所求轨迹为圆,但应除去两点
和
设,
,则线段
的中点坐标为
,线段
的中点坐标为
.
平行四边形对角线互相平分,
,
.
.
在圆上,
.
所求轨迹为圆
,但应除去两点
和
.
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