- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知点P(2,0)及圆C:x2+y2-6x+4y+4=0.
(Ⅰ)若直线l过点P且与圆心C的距离为1,求直线l的方程;
(Ⅱ)设过P直线l1与圆C交于M、N两点,当|MN|=4时,求以MN为直径的圆的方程;
(Ⅲ)设直线ax-y+1=0与圆C交于A,B两点,是否存在实数a,使得过点P(2,0)的直线l2垂直平分弦AB?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)设直线l的斜率为k(k存在)则方程为y-0=k(x-2).
又圆C的圆心为(3,-2),半径r=3,
由=1,解得k=-
.
所以直线方程为y=-(x-2),即3x+4y-6=0;
当l的斜率不存在时,l的方程为x=2,经验证x=2也满足条件;
(Ⅱ)由于|CP|=,而弦心距d=
=
,
所以d=|CP|=,所以P为MN的中点,
所以所求圆的圆心坐标为(2,0),半径为|MN|=2,
故以MN为直径的圆Q的方程为(x-2)2+y2=4;
(Ⅲ)把直线ax-y+1=0即y=ax+1.代入圆C的方程,消去y,整理得(a2+1)x2+6(a-1)x+9=0.
由于直线ax-y+1=0交圆C于A,B两点,
故△=36(a-1)2-36(a2+1)>0,即-2a>0,解得a<0.
则实数a的取值范围是(-∞,0).
设符合条件的实数a存在,
由于l2垂直平分弦AB,故圆心C(3,-2)必在l2上.
所以l2的斜率kPC=-2,
而kAB=a=-,
所以a=.
由于∉(-∞,0),
故不存在实数a,使得过点P(2,0)的直线l2垂直平分弦AB.
已知圆C的圆心坐标(1,1),直线l:x+y=1被圆C截得弦长为,
(1)求圆C的方程;
(II)从圆C外一点p(2,3)向圆引切线,求切线方程.
正确答案
(I)设圆的方程为:(x-1)2+(y-1)2=r2
因为圆心C到直线l的距离:d==
,(2分)
所以:r2=(
2
2
)2+(
2
2
)2=1,即r=1,
圆的方程为:(x-1)2+(y-1)2=1;(5分)
(II)当切线的斜率不存在时,显然x=2为圆的一条切线;(7分)
当切线的斜率存在时,设切线的斜率为k,
则切线方程为y-3=k(x-2),即:kx-y-2k+3=0
由=1,解得k=
,(10分)
所以切线方程为y-3=(x-2),即3x-4y+6=0
综上:所求的切线方程为x=2和3x-4y=6=0.(12分)
已知圆C:x2+y2-x-8y+m=0与直线x+2y-6=0相交于P、Q两点,定点R(1,1),若PR⊥QR,求m的值.
正确答案
设P(x1,y1),Q(x2,y2),联立方程组可得,
消y并整理可得x2+m-12=0,
由韦达定理可得x1+x2=0,x1x2=m-12,
又点P(x1,y1),Q(x2,y2)在直线x+2y-6=0上,
∴y1=3-,y2=3-
,即y1y2=9+
,y1+y2=6
又∵R(1,1),∴=(1-x1,1-y1),
=(1-x2,1-y2)
由PR⊥QR可得•
=(x1-1)(x2-1)+(y1-1)(y2-1)=0
即x1x2-(x1+x2)+1+y1y2-(y1+y2)+1=0,
代入数据可得(
m-12)+1=0,解得m=10.
已知圆C经过坐标原点O,A(6,0),B(0,8).
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)过点P(-2,0)的直线l和圆C的相切,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)由题意,圆C的圆心为线段OA、OB中垂线的交点,
即为直线x=3,y=4的交点,
∴圆心为(3,4).
又原点O在圆上,
∴圆的半径r==5.
∴圆C的方程为(x-3)2+(y-4)2=25.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,直线x=-2与圆C相切.
当直线l不与x轴垂直时,
设l的方程为y=k(x+2),
即kx-y+2k=0,
∴=5,
解这个方程得k=-,
∴此时直线l的方程为y=-(x+2),
即9x+40y+18=0.
∴直线l的方程是x=-2,或9x+40y+18=0.
已知圆C:x2+y2=4与直线l:y=kx+3交于P、Q两点,且|PQ|=2,求k的值.
正确答案
圆心到直线的距离d=,圆的半径R=2.
∴=
⇒
=3,
解得k=±2
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