- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知圆O:x2+y2=1和定点A(2,1),由圆O外一点P(a,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|,
(Ⅰ)求实数a,b间满足的等量关系;
(Ⅱ)求线段PQ长的最小值.
正确答案
(Ⅰ)连结OP,因为Q是切点,可得PQ⊥QO,则|PQ|2+|QO|2=|OP|2,
∵|PQ|=|PA|,∴a2+b2-1=(a-2)2+(b-1)2
化简得2a+b-3=0,即为实数a,b间满足的等量关系; …(6分)
(Ⅱ)由(I)2a+b-3=0,得b=-2a+3
∴|PQ|2=a2+b2-1=a2+(-2a+3)2-1=5(a-)2+
因此,当a=时,线段PQ长的最小值为
=
…(12分)
已知圆x2+(y-1)2=1上任意一点p(x,y),求x+y的最小值?
正确答案
令y=1+sina
则x2=1-sin2a=cos2a∴x=cosa
所以x+y=sina+cosa+1=sin(a+
)+1
∵sin(a+)的最小值为-1
所以x+y最小值为-+1.
已知圆C:x2+y2-x+2y=0,直线l:x-y+2=0
(I)判断直线l与圆C的位置关系;
(Ⅱ)由点P(,l)向圆C引切线,求其切线长.
正确答案
(Ⅰ)由x2+y2-x+2y=0,得(x-)2+(y+1)2=
,
所以圆C:x2+y2-x+2y=0的圆心坐标为C(,-1),半径为
.
设C到直线l:x-y+2=0的距离为d,则d==
.
因为>
,
所以直线l与圆C的位置关系是相离;
(Ⅱ)由点P(,l),所以|PC|=
=2,
由圆C的半径为,所以由P引的原C的切线长为
=
.
已知圆C:x2+y2-6x-4y+4=0,直线l1被圆所截得的弦的中点为P(5,3).
①求直线l1的方程.
②若直线l2:x+y+b=0与圆C相交,求b的取值范围.
③是否存在常数b,使得直线l2被圆C所截得的弦的中点落在直线l1上?若存在,求出b的值;若不存在,说明理由.
正确答案
①∵圆C的方程化标准方程为:(x-3)2+(y-2)2=9,
∴圆心C(3,2),半径r=3.设直线l1的斜率为则k,则
k=-=-
=-2.
∴直线l1的方程为:y-3=-2(x-5)即2x+y-13=0.
②∵圆的半径r=3,
∴要使直线l2与圆C相交则须有:<3,
∴|5|<3于是b的取值范围是:-3
-5<b<3
-5.
③设直线l2被圆C解得的弦的中点为M(x°,y°),则直线l2与CM垂直,于是有:=1,
整理可得:x°-y°-1=0.
又∵点M(x°,y°)在直线l2上,
∴x°+y°+b=0
∴由解得:
代入直线l1的方程得:1-b-
-13=0,
∴b=-∈(-3
-5,3
-5),
故存在满足条件的常数b.
已知可行域的外接圆C1与x轴交于点A1、A2,椭圆C2以线段A1A2为长轴,离心率
(1)求圆C1及椭圆C2的方程
(2)设椭圆C2的右焦点为F,点P为圆C1上异于A1、A2的动点,过原点O作直线PF的垂线交直线x=2于点Q,判断直线PQ与圆C1的位置关系,并给出证明.
正确答案
解:(1)由题意可知,可行域是以为顶点的三角形
因为
∴△A1A2M为直角三角形
∴外接圆C1是以原点O为圆心,线段|A1A2|=为直径的圆故其方程为x2+y2=2
设椭圆的方程为
∵
∴∴c=1,可得b=1
故椭圆C2的方程为
(2)直线PQ始终与圆C1相切。设
当x0=1时,P(1,1)或P(1,﹣1),此时Q(2,0)
若
kOPkPQ=﹣1
∴OP⊥PQ
若
kOPkPQ=﹣1
∴OP⊥PQ
即 当x0=1时,OP⊥PQ,直线PQ与圆C1相切
当
所以直线OQ的方程为,因此点Q的坐标为(2,
∵
∴当x0=0时,kPQ=0,OP⊥PQ
∴当,
∴kOPkPQ=﹣1 , OP⊥PQ
综上,当时,OP⊥PQ,故直线PQ始终与圆C1相切
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