- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0.
(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;
(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.
正确答案
解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等,
∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,
又∵圆C:(x+1)2+(y﹣2)2=2,
∴圆心C(﹣1,2)到切线的距离等于圆的半径,即
,
解得:a=﹣1或a=3,
当截距为零时,设y=kx,同理可得或
,
则所求切线的方程为x+y+1=0或x+y﹣3=0或或
.
(2)∵切线PM与半径CM垂直,
∴|PM|2=|PC|2﹣|CM|2.
∴(x1+1)2+(y1﹣2)2﹣2=x12+y12.
∴2x1﹣4y1+3=0.
∴动点P的轨迹是直线2x﹣4y+3=0.
∴|PM|的最小值就是|PO|的最小值.
而|PO|的最小值为原点O到直线2x﹣4y+3=0的距离,
∴由,
可得
P的坐标为.
已知圆,直线
。
(Ⅰ)求证:对,直线
与圆C总有两个不同交点;
(Ⅱ)设与圆C交与不同两点A、B,求弦AB的中点M的轨迹方程;
(Ⅲ)若定点P(1,1)分弦AB为,求此时直线
的方程。
正确答案
解:(Ⅰ)圆的圆心为
,半径为
。
∴圆心C到直线的距离
∴直线与圆C相交,即直线
与圆C总有两个不同交点;
(Ⅱ)当M与P不重合时,连结CM、CP,则,
∴设
,则
,
化简得:
当M与P重合时,也满足上式。
故弦AB中点的轨迹方程是。
(Ⅲ)设,由
得
,∴
,化简的
………………①
又由消去
得
……………(*)
∴ ………………………………②
由①②解得,带入(*)式解得
,
∴直线的方程为
或
。
已知直线m经过点P(-3,-),被圆O:x2+y2=25所截得的弦长为8,
(1)求此弦所在的直线方程;
(2)求过点P的最短弦和最长弦所在直线的方程.
正确答案
(12 分)
(1)由题意易知:圆心O到直线m到的距离为3.
设m所在的直线方程为:y+=k(x+3),即2kx-2y+6k-3=0.
由题意易知:圆心O到直线m到的距离为3,
即=3.解得k=-
此时直线m为:3x+4y+15=0,
而直线x=-3显然也符合题意.
故直线m为:3x+4y+15=0或x=-3.
(2)过点P的最短弦就是圆心与P连线垂直的直线,k=-=-2,
所以,过点P的最短弦所在直线的方程为:y+=-2(x+3),
即:4x+2y+15=0;
最长弦就是直线经过圆心所在直线,k==
.
所以,过点P的最长弦所在直线的方程为:y+=
(x+3).
即:x-2y=0.
已知圆C:x2+y2-4x-6y+12=0,求过点A(3,5)的圆的切线方程.
正确答案
圆C:x2+y2-4x-6y+12=0,即 (x-2)2+(y-3)2=1,表示以(2,3)为圆心,半径等于1的圆.
由于点A(3,5)到圆心的距离等于=
,大于半径1,故点A在圆的外部.
当切线的斜率不存在时,切线方程为x=3符合题意.
当切线的斜率存在时,设切线斜率为k,则切线方程为 y-5=k(x-3),即kx-y-3k+5=0,
所以,圆心到切线的距离等于半径,即 =1,解得k=-
,此时,切线为3x+4y+11=0.
综上可得,圆的切线方程为 x=3,或3x+4y+11=0.
如图,直角三角形ABC的顶点坐标A(﹣2,0),直角顶点,顶点C在x轴上,点P为线段OC的中点.
(1)求BC边所在直线方程;
(2)M为直角三角形ABC外接圆的圆心,求圆M的方程;
(3)直线l过点P且线被圆M截得的弦长为,求直线的l方程.
正确答案
解:(1)∵AB的直线的斜率k=﹣,AB⊥BC,
∴BC的斜率k=
∴直线BC:y= x﹣2
.
(2)由y=x﹣2
.
令y=0,得:C(4,0),
∴圆心M(1,0),
又∵AM=3,
∴外接圆的方程为(x﹣1)2+y2=9.
(3)由题意可得P(2,0)当斜率不存在时,直线方程为x=2,则
此时与圆相交可得交点E(2,2),F(2,﹣2
),
EF=4满足题意
当斜率存在时,设直线方程为y=k(x﹣2)
∵弦长4,半径r=3,圆心(1,0)到直线y=k(x﹣2)的距离d=
∴+d2=9,此时k不存在
故直线的方程为x=2
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