- 圆的方程
- 共331题
已知圆C方程:(x-1)2 + y 2=9,垂直于x轴的直线L与圆C相切于N点(N在圆心C的右侧),平面上有一动点P,若PQ⊥L,垂足为Q,且;
(1)求点P的轨迹方程;
(2)已知D为点P的轨迹曲线上第一象限弧上一点,O为原点,A、B分别为点P的轨迹曲线与轴的正半轴的交点,求四边形OADB的最大面积及D点坐标.
正确答案
见解析。
解析
(1)设点坐标为
,
则,
因为,所以
,
化简得
所以点的轨迹方程是
(2)依题意得,点坐标为
,
点坐标为
设点坐标为
,
则四边形的面积
,
又因为,所以
所以,即
所以四边形的最大面积为
,
当四边形的面积取最大时,
,即
,
此时点坐标为
知识点
已知半圆,动圆
与此半圆相切且与
轴相切。
(1)求动圆圆心的轨迹方程。
(2)是否存在斜率为的直线
,它与(1)中所得轨迹由左到右顺次交于A、B、C、D四个不同的点,且满足|AD|=2|BC|?若存在,求出
的方程,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)设动圆圆心,作
⊥
轴于点
①若两圆外切: ,则
化简得:
……………3分
②若两圆内切: ,则
……………5分
综上,动圆圆心的轨迹方程是
及
………6分
其图象为两条抛物线位于轴上方的部分,如图所示。
(2)假设直线存在,可设
的方程为
。
依题意得,它与曲线交于点
,与曲线
交于点
。
即
①
②
,
2
=2
即+
=4
-
得
……………11分
将其代入方程①得
因为曲线的横坐标范围为
,所以这样的直线
不存在……………13分
知识点
如图,为单位圆
的切线,过切点
引
的垂线
,
为垂足。
求证:为定值。
正确答案
见解析。
解析
因为为圆
的切线,
为
的垂线,
所以,
故直角三角形相似于直角三角形
,
则,即
,即证.
知识点
如图,AB是半圆O的直径,C是圆周上一点(异于A、B),过C作圆O的切线,过A作直线
的垂线AD,垂足为D,AD交半圆于点E.求证:CB=CE.
正确答案
见解析
解析
证明:连结,在
延长线上取一点
因为是半圆
的直径,
为圆周上一点,
所以,即
又因为,所以
所以
又因为直线是圆
的切线,所以
,
又,所以
,
所以
知识点
已知圆M:定点
,点
为圆
上的动点,点
在
上,点
在
上,且满足
。
(1)求点G的轨迹C的方程;
(2)过点(2,0)作直线l,与曲线C交于A,B两点,O是坐标原点,设,是否存在这样的直线l,使四边形OASB的对角线相等(即|OS|=|AB|)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,试说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)Q为PN的中点且GQ⊥PN
GQ为PN的中垂线
|PG|=|GN|
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G点的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,其长半轴长,半焦距
,∴短半轴长b=2,∴点G的轨迹方程是
(2)因为,所以四边形OASB为平行四边形
若存在l使得||=|
|,则四边形OASB为矩形
若l的斜率不存在,直线l的方程为x=2,由
矛盾,
故l的斜率存在,设l的方程为
①
②
把①、②代入∴存在直线
使得四边形OASB的对角线相等.
知识点
已知圆C的极坐标方程为ρ=4cos(θ﹣),点M的极坐标为(6,
),直线l过点M,且与圆C相切,求l的极坐标方程。
正确答案
见解析
解析
圆C的直角坐标方程为(x﹣)2+(y﹣1)2=4.
点M的直角坐标为(3,3),
当直线l的斜率不存在时,不合题意;
当直线的斜率存在时,设直线l的方程为;y﹣3=k(x﹣3),
圆心到直线的距离为r=2,
因为圆心到直线l的距离 d=,
所以k=0或k=。
故所求直线的方程为y=3或x﹣y﹣6=0,
其极坐标方程为ρsinθ=3或ρsin(﹣θ)=3
知识点
在平面直角坐标系xOy中,圆的参数方程为(α为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求:
(1)圆的直角坐标方程;
(2)圆的极坐标方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)由,得
,
①2+②2得:(x﹣2)2+y2=4。
∴圆的直角坐标方程为(x﹣2)2+y2=4;
(2)把代入方程(x﹣2)2+y2=4,
得(ρcosθ﹣2)2+(ρsinθ)2=4,
整理得,ρ2﹣4ρcosθ=0,
∴ρ=0(舍)或ρ=4cosθ。
∴圆的极坐标方程为ρ=4cosθ。
知识点
几何证明选讲:如图,已知圆A,圆B都经过点C,BC是圆A的切线,圆B交AB于点D,连结CD并延长交圆A于点E,连结AE,求证DE•DC=2AD•DB。
正确答案
见解析
解析
证明:
∵BC是⊙A的切线,∴AC⊥BC,
∵∠ACD+∠BCD=90°,AC=AE,BC=BD,
∴∠ACD=∠E,∠BCD=∠BDC,
∵∠ADE=∠BDC,∴∠E+∠ADE=90°,
∴AE⊥AB。
延长DB交⊙B于点F,连接FC,则DF=2DB,∠DCF=90°,
∴∠ACD=∠F,∴∠E=∠F,∴Rt△ADE∽Rt△CDF,
∴,∴ DE•DC=AD•DF,
∵DF=2DB,
∴DE•DC=2AD•DB。
知识点
在极坐标系中,圆C:和直线
相交于A、B两点,求线段AB的长。
正确答案
见解析
解析
分别将圆和直线
的极坐标方程化为直角坐标方程:
圆,即
,圆心
直线
因为圆心到直线
的距离
所以
知识点
如图,动点到两定点
、
构成
,且
,设动点
的轨迹为
。
(1)求轨迹的方程;
(2)设直线与
轴交于点
,与轨迹
相交 于点
,且
,求
的取值范围。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:(1)设M的坐标为(x,y),显然有x>0,.
当∠MBA=90°时,点M的坐标为(2, ±3)
当∠MBA≠90°时;x≠2.由∠MBA=2∠MAB,
有tan∠MBA=,即
化简得:,而又经过(2,±3)
综上可知,轨迹C的方程为…………………5分
(2)由方程消去y,可得
。(*)
由题意,方程(*)有两根且均在(1,+)内,设
所以
解得,m>1,且m2
设Q、R的坐标分别为,由
有
所以
由m>1,且m2,有
所以的取值范围是
................................................ 12分
知识点
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