- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知:以点C(t,)(t∈R,t≠0)为圆心的圆与x轴交于点O,A,与y轴交于点O、B,其中O为原点,
(1)求证:△OAB的面积为定值;
(2)设直线y=-2x+4与圆C交于点M,N,若OM=ON,求圆C的方程.
正确答案
(1)∵圆C过原点O,
∴OC2=t2+,
设圆C的方程是(x-t)2+(y-)2=t2+
,
令x=0,得y1=0,y2=,
令y=0,得x1=0,x2=2t
∴S△OAB=OA×OB=
×|
|×|2t|=4,
即:△OAB的面积为定值;
(2)∵OM=ON,CM=CN,
∴OC垂直平分线段MN,
∵kMN=-2,∴koc=,
∴直线OC的方程是y=x,
∴=
t,解得:t=2或t=-2,
当t=2时,圆心C的坐标为(2,1),OC=,
此时C到直线y=-2x+4的距离d=<
,
圆C与直线y=-2x+4相交于两点,
当t=-2时,圆心C的坐标为(-2,-1),OC=,
此时C到直线y=-2x+4的距离d=>
,
圆C与直线y=-2x+4不相交,
∴t=-2不符合题意舍去,
∴圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5.
(选做题)
在直角坐标系xOy中,以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin(θ+)=
,圆C的参数方程为
,(θ为参数,r>0)
(I)求圆心C的极坐标;
(II)当r为何值时,圆C上的点到直线l的最大距离为3.
正确答案
(1)由 ρsin(θ+)=
,得 ρ(cosθ+sinθ)=
,∴直线l:x+y-1=0.
由 得C:圆心(-
,-
).
∴圆心C的极坐标(1,).
(2)在圆C:的圆心到直线l的距离为:
d==1+
∵圆C上的点到直线l的最大距离为3,
∴1++r=3.
r=2-
∴当r=2-时,圆C上的点到直线l的最大距离为3.
已知圆C:x2+y2-8x=0与直线l:y=-x+m,
(1)m=1时,判断直线l与圆C的位置关系;
(2)若直线l与圆C相切,求实数m的值.
正确答案
(1)由x2+y2-8x=0得(x-4)2+y2=42
所以圆心C(4,0),半径r=4(2分)
m=1时圆心C到直线l的距离为d==
(4分)
因为d<r(5分)
所以直线l:y=-x+1与圆C相交于两点(6分)
(2)联立方程组,
消去y,化简得2x2-(2m+8)x+m2=0(8分)
要使直线l与圆C相切,则有△=(2m+8)2-8m2=0(10分)
即m2-8m-16=0,解得:m=4±4(12分)
圆C:x2+y2-4x-5=0,直线l:kx-y+1=0.
(1)求证:不论实数k取什么值,直线l与圆C恒有两个不同交点;
(2)当k=2时,直线l与圆C相交于A,B两点,求A,B两点间的距离;
(3)求直线l被圆C截得的线段的最短长度,以及此时直线l的方程.
正确答案
(1)联立方程,消去y得(1+k2)x2+(2k-4)x-4=0,
△=(2k-4)2+16(1+k2)>0恒成立所以直线l与圆C恒有两个不同交点;
(2)把圆C的方程化为标准方程得:(x-2)2+y2=9,
∴圆心C坐标为(2,0),半径r=3,又k=2,所以直线l:2x-y+1=0,
圆心C到直线l的距离d==
,
根据勾股定理得:AB=2=4;
(3)直线恒过圆内定点H(0,1),
当l⊥CH时,圆心到直线距离d最大,
在直角三角形OCH中,根据勾股定理得:d==
,
线段的最小长度AB=2=4,
∵kCH==-
,∴kl=2,
则直线l方程为2x-y+1=0.
在直角坐标系xoy中,圆O的方程为x2+y2=1.
(1)若直线l与圆O切于第一象限且与坐标轴交于点A,B,当|AB|最小时,求直线l的方程;
(2)若A,B是圆O与x轴的交点,C是圆在直径AB的上方的任意一点,过该点作CD⊥AB交圆O于点D,当点C在圆O上移动时,求证:∠OCD的角平分线经过圆O上的一个定点,并求出该定点的坐标.
正确答案
(1)设直线l的方程为+
=1(a>0,b>0),则
=1,
∴+
=1,∴ab≥2(当且仅当a=b=
时,取等号)
∴|AB|=≥
≥2(当且仅当a=b=
时,取等号)
即|AB|最小为2,此时直线l的方程为x+y-=0;
(2)证明:设∠OCD的角平分线为CP,交圆于P,则∠OCP=∠DCP
因为OC、OP为圆的半径,所以∠OCP=∠OPC,所以∠DCP=∠OPC
所以CD∥OP
因为CD⊥AB,A、B为定点,所以OP⊥AB
所以P为定点,坐标为(0,-1)
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