- 圆的方程
- 共331题
已知圆C:在矩阵
对应的变换作用下变为椭圆
,求a,b的值。
正确答案
见解析。
解析
设为圆C上的任意一点,在矩阵A对应的变换下变为另一个点
,
则 ,即
又因为点在椭圆
上,所以
。
由已知条件可知, ,所以 a2=9,b2=4。
因为 a>0 ,b>0,所以 a=3,b=2.
知识点
过抛物线焦点
作直线
交抛物线于A,B两点,O为坐标原点,则△AOB为
正确答案
解析
设过A,B的坐标为,则
,所以当
,即
,
,此时
,三角形为直角三角形,当
时,
,三角形为钝角三角形,当
时,
,三角形为锐角三角形,所以三角形的形状不确定,选C.
知识点
已知椭圆、抛物线
的焦点均在
轴上,
的中心和
的顶点均为坐标原点
,从每条曲线上各取两个点,将其坐标记录于表中:
(1)求的标准方程;
(2)请问是否存在直线同时满足条件:(ⅰ)过
的焦点
;(ⅱ)与
交于不同两点
、
,且满足
?若存在,求出直线
的方程;若不存在,请说明理由。
(3)已知椭圆的左顶点为
,过
作两条互相垂直的弦
、
分别另交椭圆于
、
两点,当直线
的斜率变化时,直线
是否过
轴上的一定点,若过定点,请给出证明,并求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由。
正确答案
见解析 。
解析
(1)设抛物线,则有
,据此验证
个点知
、
在抛物线上,易求
…………………2分
设:
,把点(
2,0)(
,
)代入得:
∴方程为
………………………………………………………4分
(2)容易验证直线的斜率不存在时,不满足题意;
当直线斜率存在时,假设存在直线
过抛物线焦点
,设其方程为
,与
的交点坐标为
,
由消去
,得
,
于是 ,
…………① ……………………7分
即……②
由,即
,得
将①、②代入(*)式,得 ,解得
;
所以存在直线满足条件,且
的方程为:
或
…………………9分
(3)设直线的斜率为
,则
:
,
:
则 化简得:
。
∵此方程有一根为,∴
同理可得………………………………………………11分
则
所以的直线方程为
令,则
.
所以直线过
轴上的一定点
………………………………………………14分
知识点
如图,在平面直角坐标系中,设点
(
),直线
:
,点
在直线
上移动,
是线段
与
轴的交点, 过
、
分别作直线
、
,使
,
.
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)在直线上任取一点
做曲线
的两条切线,设切点为
、
,求证:直线
恒过一定点;
(3)对(2)求证:当直线的斜率存在时,直线
的斜率的倒数成等差数列.
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意知,点是线段
的中点,且
⊥
,
∴是线段
的垂直平分线。 ---------------------------------------2分
∴。
故动点的轨迹
是以
为焦点,
为准线的抛物线,
其方程为:。 -----------------------------------4分
(2)设,两切点为
,
由得
,求导得
。
∴两条切线方程为 ①
② -------------------6分
对于方程①,代入点得,
,又
∴整理得:
同理对方程②有
即为方程
的两根.
∴ ③ -----------------------8分
设直线的斜率为
,
所以直线的方程为
,展开得:
,代入③得:
∴直线恒过定点. -------------------------------------10分
(3) 证明:由(2)的结论,设,
,
且有,
∴ ----------------------------11分
∴
=
--------------------------13分
又∵,所以
即直线的斜率倒数成等差数列. ----------------------------14分
知识点
在极坐标系中,求经过三点O(0,0),A(2,),B(
,
)的圆的极坐标方程。
正确答案
见解析。
解析
设是所求圆上的任意一点,
则,
故所求的圆的极坐标方程为,
注:亦正确。
知识点
选修4—1:几何证明选讲
如图内接于圆
,
,直线
切圆
于点
,
∥
相交于点
。
(1)求证:;
(2)若。
正确答案
见解析。
解析
(1)证明:
∥
,
.
又为圆的切线
,则
.
,
.
又
5分
(2) ,
≌
,
设,易证
,
又,所以
10分
知识点
如图,椭圆方程为,
为椭圆上的动点,
为椭圆的两焦点,当
点不在
轴上时,过
作
的外角平分线的垂线
,垂足为
,当点
在
轴上时,定义
与
重合。
(1)求点的轨迹
的方程;
(2)已知、
,试探究是否存在这样的点
:点
是轨迹
内部的整点(平面内横、纵坐标均为整数的点称为整点),且
的面积
?若存在,求出点
的坐标,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)当点P不在轴上时,延长
与
的延长线相交于点N,连结OM,
,
,
是线段
的中点,
………………………………………………………………………2分
。
点P在椭圆上,
。…………………………4分
当点P在轴上时,M与P重合,
M点的轨迹方程为
。……………………………………………6分
(2)连结OE,易知轨迹T上有两个点,满足
,
分别过A,B作直线OE的两条平行线,
同底等高的两个三角形的面积相等,
∴符合条件的点均在直线、
上。……………………………………………7分
∵ ∴直线
、
的方程分别为:
、
。
………………………………………………………………………………………8分
设点 (
)∵
在轨迹T内,∴
。…………9分
分别解与
得 与
………………………………………………11分
∵∴
为偶数,在
上
对应的
在上
,对应的
∴满足条件的点存在,共有6个,它们的坐标分别为:
。…………………………13分
知识点
如图,以△ABC的边AB为直径的半圆交AC于点D,交BC于点E,EF⊥AB于点F,AF=3BF,BE=2EC=2.那么CD= 。
正确答案
解析
连结AE,OE,O是圆的圆心,因为AB是圆的直径,所以AE⊥BC,
又AF=3BF,EF⊥AB,所以△OBE是正三角形,BE=2EC=2.所以圆的半径为2,
AE==2
,所以AC=
=
,
CA与CB是圆的割线,所以CD•CA=CE•CB,
=
=
。
故答案为:。
知识点
如图,已知椭圆Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1(-c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的一个动点,满足||=2a.点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点M在线段F2Q上,且满足·=0,||≠0.
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)设不过原点O的直线l与轨迹C交于A,B两点,若直线OA,AB,OB的斜率依次成等比数列,求△OAB面积的取值范围;
(3)由(2)求解的结果,试对椭圆Γ写出类似的命题.(只需写出类似的命题,不必说明理由)
正确答案
见解析
解析
解:(1)设M(x,y)为轨迹C上的任意一点.
当||=0时,点(a,0)和点(-a,0)在轨迹C上.
当||≠0且||≠0时,由·=0,得⊥.
又||=||(如图),所以M为线段F2Q的中点.
在△QF1F2中,||=||=a,所以有x2+y2=a2.
综上所述,点M的轨迹C的方程是x2+y2=a2.…………………………(4分)
(2)由题意可知,直线l的斜率存在且不为0,
故可设直线l的方程为y=kx+m(m≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去y并整理,得
(1+k2)x2+2kmx+m2-a2=0,
则△=4k2m2-4(1+k2)(m2-a2)=4(k2a2+a2-m2)>0,
且x1+x2=,x1x2=.
∴y1 y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2.
∵直线OA,AB,OB的斜率依次成等比数列,
∴·==k2,
即+m2=0,又m≠0,
∴k2=1,即k=±1.
∴S△OAB=|AB|d=|x1-x2 |·
=|x1-x2 ||m|=
由直线OA,OB的斜率存在,且△>0,得0<m2<2a2且m2≠a2,
∴
故△OAB面积的取值范围为(0,a2).…………………………………(10分)
(3)对椭圆Γ而言,有如下类似的命题:“设不过原点O的直线l与椭圆Γ交于A,B两点,若直线OA,AB,OB的斜率依次成等比数列,则△OAB面积的取值范围为(0,ab).”(13分)
知识点
选修4—4:坐标系与参数方程选讲
在直角坐标系中,直线l的参数方程为:
在以O为极点,以x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,圆C的极坐标方程为:
(1)将直线l的参数方程化为普通方程,圆C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)判断直线与圆C的位置关系。
正确答案
答案:见解析。
解析
(1)将直线的参数方程经消参可得直线的普通方程为
3分
由得
,
即圆
直角坐标方程为
6分
(2)由(1)知,圆的圆心
,半径
, 则圆心
到直线
的距离
故直线
与圆
相交
10分
知识点
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