- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知一个圆截y轴所得的弦长为2,被x轴分成的两段弧长的比为3:1.
(1)设圆心(a,b),求实数a、b满足的关系式;
(2)当圆心到直线l:x-2y=0的距离最小时,求圆的方程.
正确答案
(1)设圆心P(a,b),半径为r,则|b|=,2b2=r2,①…(3分)
又|a|2+1=r2,所以a2+1=r2,②
联立①②消去r得:2b2=a2+1;…(6分)
(2)点P到直线x-2y=0的距离d=,
5d2=a2-4ab+4b2≥a2+4b2-2(a2+b2)=2b2-a2=1,…(9分)
所以,
所以,或
,…(11分)
所以(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2.…(13分)
已知在直角坐标系中,直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为
(α为参数)
(1)试写出直线l的普通方程和圆C的普通方程
(2)判断直线l与圆C的位置关系.
正确答案
(1)消去参数t,即可得到直线l的普通方程为:2x-y-3=0.
圆C的参数方程为,化为直角坐标方程为 (x-1)2+(y-1)2=2,
表示以A(1,1)为圆心,以为半径的圆.
(2)圆心到直线的距离等于 =
,
圆心到直线距离d=<
,所以直线与圆相交.
已知圆x2+y2=25上的两个定点A(0,5),B(3,4)和一个动点D.求以AB、AD为两邻边的平行四边形ABCD的顶点C的轨迹方程.
正确答案
设D(x1,y1),C(x,y),
∵A(0,5),B(3,4)
∴
∴x1=x-3,y1=y+1
∵D在圆x2+y2=25上
∴(x-3)2+(y+1)2=25
已知两点M(-1,0)、N(1,0),点P为坐标平面内的动点,满足||•|
|=
•
.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若点A(t,4)是动点P的轨迹上的一点,K(m,0)是x轴上的一动点,试讨论直线AK与圆x2+(y-2)2=4的位置关系.
正确答案
(1)设P(x,y),则=(2,0),
=(x-1,y),
=(x+1,y).(2分)
由||•|
|=
•
,
得2=2(x+1),(4分)
化简得y2=4x.
所以动点P的轨迹方程为y2=4x.(5分)
(2)由点A(t,4)在轨迹y2=4x上,则42=4t,解得t=4,即A(4,4).(6分)
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.(7分)
当m≠4时,直线AK的方程为y=(x-m),即4x+(m-4)y-4m=0,(8分)
圆心(0,2)到直线AK的距离d=,
令d=<2,解得m<1;
令d==2,解得m=1;
令d=>2,解得m>1.
综上所述,当m<1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相交;
当m=1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相切;
当m>1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.(14分)
圆x2+y2=8内一点P(-1,2).过点P的直线的倾斜角为α,直线l交圆于A、B两点.
(Ⅰ)当α=135°时,求AB的长;(tan135°=-1)
(Ⅱ)当弦AB被点P平分时,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)当α=135°时,kAB=-1,得直线AB的方程为y-2=-(x+1),(2分)
∴直线AB方程为x+y-1=0.
故圆心(0,0)到AB的距离d==
,(4分)
从而得到弦长|AB|=2=
.(6分)
(Ⅱ)∵圆x2+y2=8的圆心为O(0,0),P(-1,2)
∴由直线的斜率公式算出OP的斜率kop=-2,
又∵弦AB被点P平分,可得OP与AB互相垂直
∴直线AB的斜率kAB==
,(9分)
因此,直线l的方程为y-2=(x+1),化简得x-2y+5=0.(12分)
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