- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知四点O(0,0),,M(0,1),N(0,2),点P(x0,y0)在抛物线x2=2y上。
(1)当x0=3时,延长PN交抛物线于另一点Q,求∠POQ的大小;
(2)当点P(x0,y0)(x0≠0)在抛物线x2=2y上运动时,
(i)以MP为直径作圆,求该圆截直线所得的弦长;
(ii)过点P作x轴的垂线交x轴于点A,过点P作该抛物线的切线l交x轴于点B,问:是否总有∠FPB=∠BPA?如果有,请给予证明;如果没有,请举出反例。
正确答案
解:(1)当x0=3时,
直线PN:代入x2=2y,
得或3,
所以
所以∠POQ=90°。
(2)(i)以MP为直径的圆的圆心为
所以圆的半径
圆心到直线的距离
故截得的弦长
=2。
(ii)总有∠FPB=∠BPA
证明:,y'=x,
所以切线l的方程为
即
令y=0,得,
所以点B的坐标为
点B到直线PA的距离为
下面求直线PF的方程
因为
所以直线PF的方程为
整理得
所以点B到直线PF的距离为
所以d1=d2,
所以∠FPB=∠BPA。
(选做题)
坐标系与参数方程在极坐标系中,曲线C极坐标方程为,以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为
(t为参数).求:
(1)曲线C和直线l的普通方程;
(2)求直线l被曲线C所截得的弦长.
正确答案
解:(1)曲线C极坐标方程为,即ρ=2(sinθ﹣cosθ),
两边同乘以ρ,得ρ2=2(ρsinθ﹣ρcosθ),
化为普通方程为x2+y2=2y﹣2x,即(x+1)2+(y﹣1)2=2.
直线l的参数方程为
①×3+②×4,消去t得直线l的普通方程为:3x+4y+1=0.
(2)由(1),曲线C表示以C(﹣1,1)为圆心,半径为 的圆.
根据直线和圆的位置关系,圆心C到直线l的距离d=,
直线l被曲线C所截得的弦长=2=
.
已知动点P(x,y)(y≥0)到定点F(0,1)的距离和它到直线y=-1的距离相等,记点P的轨迹为曲线C。
(1)求曲线C的方程;
(2)设圆M过点A(0,2),且圆心M(a,b)在曲线C上,若圆M与x轴的交点分别为E(x1,0)、
G(x2,0),求线段EG的长度。
正确答案
解:(1)依题意知,曲线C是以F(0,1)为焦点,y=-1为准线的抛物线,
∵焦点到准线的距离p=2,
∴曲线C的方程是。
(2)∵圆M的半径为,
∴其方程为,
令y=0,得,
则,
,
∴,
又∵点M(a,b)在抛物线上,
∴,
∴,即
,
∴线段EG的长度是4。
(选做题)在直角坐标系xOy中,圆C的参数方程为(θ为参数,r>0),以O为极点,x轴的非负半轴为极轴,并取相同的长度单位建立极坐标系,直线l的极坐标方程
,
(1)求圆心的极坐标。
(2)若圆C上点到直线l的最大距离为3,求r的值。
正确答案
解:(1)圆的直角坐标方程:(,
圆心坐标为C,
,
圆心C在第三象限,,
圆心极坐标为(1,)。
(2)圆C上点到直线l的最大距离等于圆心C到l距离和半径之和l的直角坐标方程为x+y-1=0,
,
。
(选做题)以直角坐标系的原点O为极点,x轴的正半轴为极轴.已知点P的直角坐标为(1,﹣5),点M的极坐标为若直线l过点P,且倾斜角为
,圆C以M为圆心、4为半径.
(I)求直线l的参数方程和圆C的极坐标方程;
(II)试判定直线l和圆C的位置关系.
正确答案
解(I)直线l的参数方程为,(t为参数)圆C的极坐标方程为ρ=8sinθ.
(II)因为对应的直角坐标为(0,4)
直线l化为普通方程为圆心到
,
所以直线l与圆C相离.
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