- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知动点P与双曲线2x2﹣2y2=1的两个焦点F1,F2的距离之和为4.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若M为曲线C上的动点,以M为圆心,MF2为半径做圆M.若圆M与y轴有两个交点,求点M横坐标的取值范围.
正确答案
解:(1)双曲线2x2﹣2y2=1的两个焦点F1(﹣1,0),F2(1,0),
∵|PF1|+|PF2|=4>|F1F2|,
∴P点的轨迹是椭圆,其中a=2,c=1,则,
∴C的方程为
(2)设M(x0,y0),d=|x0|,
∵圆M与y轴有两个交点,
∴d<r,即,
∴,
又,即
,
∴,
∴,
∴(3x0﹣4)(x0+4)<0
∴,
又﹣2≤x0≤2,
∴
设圆C与两圆(x+)2+y2=4,(x﹣
)2+y2=4中的一个内切,另一个外切.
(1)求C的圆心轨迹L的方程;
(2)已知点M(,
),F(
,0),且P为L上动点,求||MP|﹣|FP||的最大值及此时点P的坐标.
正确答案
解:(1)两圆的半径都为2,两圆心为F1(﹣,0)、F2(
,0),
由题意得:|CF1|+2=|CF2|﹣2或|CF2|+2=|CF1|﹣2,
∴||CF2|﹣|CF1||=4=2a<|F1F2|=2=2c,
可知圆心C的轨迹是以原点为中心,焦点在x轴上,且实轴为4,焦距为2的双曲线,
因此a=2,c=,则b2=c2﹣a2=1,
所以轨迹L的方程为﹣y2=1;
(2)过点M,F的直线l的方程为y=(x﹣
),
即y=﹣2(x﹣),代入
﹣y2=1,
解得:x1=,x2=
,
故直线l与双曲线L的交点为T1(,﹣
),T2(
,
),
因此T1在线段MF外,T2在线段MF内,
故||MT1|﹣|FT1||=|MF|==2,
||MT2|﹣|FT2||<|MF|=2,
若点P不在MF上,则|MP|﹣|FP|<|MF|=2,
综上所述,|MP|﹣|FP|只在点T1处取得最大值2,此时点P的坐标为(,﹣
).
已知一动圆M,恒过点F(1,0),且总与直线l:x=﹣1相切.
(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;
(2)探究在曲线C上,是否存在异于原点的A(x1,y1),B(x2,y2)两点,当y1y2=﹣16时,直线AB恒过定点?若存在,求出定点坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)因为动圆M,过点F(1,0)且与直线l:x=﹣1相切,
所以圆心M到F的距离等于到直线l的距离.
所以,点M的轨迹是以F为焦点,l为准线的抛物线,且,p=2,
所以所求的轨迹方程为y2=4x
(2)假设存在A,B在y2=4x上,
所以,直线AB的方程:,
即
即AB的方程为:,
即(y1+y2)y﹣y12﹣y1y2=4x﹣y12即:(y1+y2)y+(16﹣4x)=0,
令y=0,得x=4,所以,无论y1,y2为何值,直线AB过定点(4,0)
已知圆O:x2+y2=8交x轴于A,B两点,曲线C是以AB为长轴,直线:x=-4为准线的椭圆。
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若M是直线上的任意一点,以OM为直径的圆K与圆O相交于P,Q两点,求证:直线PQ必过定点E,并求出点E的坐标;
(Ⅲ)如图所示,若直线PQ与椭圆C交于G,H两点,且,试求此时弦PQ的长。
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,
则:,从而:
,故b=2,
所以椭圆的标准方程为。
(Ⅱ)设M(-4,m),则圆K的方程为与圆O:
联立消去
得PQ的方程为4x-my+8=0,过定点E(-2,0)。
(Ⅲ)设,则
,………①
,
∴,即:
,
代入①解得:(舍去正值),
∴,所以PQ:x-y+2=0,
从而圆心O(0,0)到直线PQ的距离,
从而。
已知椭圆C的两焦点为F1(-1,0),F2(1,0),并且经过点。
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知圆O:x2+y2=1,直线l:mx+ny=1,证明当点P(m,n)在椭圆C上运动时,直线l与圆O恒相交;并求直线l被圆O所截得的弦长的取值范围。
正确答案
解:(1)设椭圆C的标准方程为(a>b>0),
由椭圆的定义知:
c=1,b2=a2-c2=3
得a=2,
故C的方程为。
(2)因为点P(m,n)在椭圆C上运动,
所以
则
从而圆心O到直线l:mx+ny=1的距离
所以直线l与圆O相交,
直线l被圆O所截的弦长为
∵0≤m2≤4,
∴
∴。
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