- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知圆C1的圆心在直线l1:x-y=0上,且圆C1与直线x=1-2相切于点A(1-2
,1),直线l2:x+y-8=0.
(1)求圆C1的方程;
(2)判断直线l2与圆C1的位置关系;
(3)已知半径为2的动圆C2经过点(1,1),当圆C2与直线l2相交时,求直线l2被圆C2截得弦长的最大值.
正确答案
(1)∵圆C1与直线x=1-2相切于点A(1-2
,1),
∴圆心C1在直线y=1上,…(1分)
又圆心C1在直线x-y=0上,
∴圆心C1为直线y=1和直线x-y=0的交点,即点(1,1).…(2分)
∵圆C1与直线x=1-2相切,
∴圆C1的半径等于点(1,1)到直线x=1-2的距离,
即圆C1的半径为|1-(1-2)|=2
∴圆C1的方程为(x-1)2+(y-1)2=8…(5分)
(2)∵圆心C1到直线l2的距离为d==3
>2
…(7分)
∴直线l2与圆C1相离.…(8分)
(3)由已知,可设圆C2的方程为(x-a)2+(y-b)2=8,
∵圆C2经过点(1,1),
∴(1-a)2+(1-b)2=8,即(a-1)2+(b-1)2=8,
∴圆C2的圆心C2(a,b)在圆C1上.…(10分)
设直线l2:x+y-8=0与圆C2的交点分别为M,N,MN的中点为P,
由圆的性质可得:|MN|2=4(8-|C2P|2),
所以求直线l2被圆C2截得弦长MN的最大值即求C2P的最小值.…(12分)
又因为C1到直线l2的距离为d=3,
所以C2P的最小值为d-|C1C2|=3-2
=
,
所以(|MN|2)max=4[8-(
2
)2]=24,
即MNmax=2,
故直线l2被圆C2截得弦长的最大值为2.…(14分)
已知圆C以(3,-1)为圆心,5为半径,过点S(0,4)作直线l与圆C交于不同两点A,B.
(Ⅰ)若AB=8,求直线l的方程;
(Ⅱ)当直线l的斜率为-2时,过直线l上一点P,作圆C的切线PT(T为切点)使PS=PT,求点P的坐标;
(Ⅲ)设AB的中点为N,试在平面上找一点M,使MN的长为定值.
正确答案
(Ⅰ)圆心C坐标(3,-1),半径r=5,
由条件可知:圆心C到直线l的距离为3.(3分)
当斜率不存在时,x=0符合条件; (4分)
当直线l斜率存在时,设其为k,
则=3⇒k=-
,
则直线l的方程为8x+15y-60=0.
综上,直线l方程是8x+15y-60=0或x=0;(6分)
(Ⅱ)知直线l方程为y=-2x+4,设点P(a,4-2a),
则由PC2-r2=PS2得:a2+4a2=(a-3)2+(5-2a)2-25,
⇒a=,
所求点P为(,
);(10分)
(Ⅲ)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边一半有:
定点M的坐标为 (,
).(16分)
已知圆心为C的圆经过点A(-1,1)和B(-2,-2),且圆心在直线L:x+y-1=0上,求圆心为C的圆的标准方程.
正确答案
设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,得到圆心坐标为(a,b),半径为r,
将A与B坐标代入圆方程得:(-1-a)2+(1-b)2=r2,(-2-a)2+(-2-b)2=r2,
消去r,整理得:a+3b+3=0①,
将圆心坐标代入x+y-1=0得:a+b-1=0②,
联立①②解得:a=3,b=-2,r2=(-1-3)2+(1+2)2=25,
则圆C的标准方程为(x-3)2+(y+2)2=25.
点P(x,y)满足:x2+y2-4x-2y+4≤0,则点P到直线x+y-1=0的最短距离是______.
正确答案
x2+y2-4x-2y+4=0的圆心(2,1),半径为1,圆心到直线的距离为:=
,
点P到直线x+y-1=0的最短距离是-1;
故答案为:-1.
直线x-y-1=0被圆x2+y2-4x-5=0所截得的弦长为______.
正确答案
圆x2+y2-4x-5=0化为标准方程得:(x-2)2+y2=9,
∴圆心坐标为(2,0),半径r=3,
∴圆心到直线x-y-1=0的距离d==
,
则直线被圆截得的弦长为2=
.
故答案为:
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