- 直线与圆的位置关系
- 共1189题
已知直线l:(t为参数)与圆C:
(θ为参数)相交于A,B两点,m为常数.
(1)当m=0时,求线段AB的长;
(2)当圆C上恰有三点到直线的距离为1时,求m的值.
正确答案
(1)由直线l:(t为参数)消去参数化为普通方程l:x+y-1=0;
当m=0时,圆C:(θ为参数)消去参数θ得到曲线C:x2+y2=4,圆心C(0,0),半径r=2.
∴圆心C到直线l的距离为 d=,
∴|AB|=2=
.
(2)由(1)可知:x+y-1=0,
又把圆C的参数方程的参数θ消去可得:x2+(y-m)2=4,∴圆心C(0,m),半径r=2.
只要圆心C到直线l的距离=1即可满足:圆C上恰有三点到直线的距离为1的条件.
由d==1,解得m-1=±
,
∴m=1+或m=1-
.
已知直线L:kx-y-3k=0,圆M:x2+y2-8x-2y+9=0
(1)求证:直线L与圆M必相交;
(2)当圆M截L所得弦最短时,求k的值,并求L的直线方程.
正确答案
(1)∵kx-y-3k=0,即y=k(x-3),显然它的图象经过定点A(3,0),而32+02-8×3-2×0+9=-6<0,所以,点A(3,0)在圆M内,
所以:直线L与圆一定相交.
(2)由圆x2+y2-8x-2y+9=0得:(x-4)2+(y-1)2=8,它的圆心为C(4,1),由弦长最短,可得AC和直线L垂直,
故有:•kl=-1,解得 kl=-1,
∴直线l的方程为:y-0=-1(x-3),即 x+y-3=0.
已知曲线C是动点M到两个定点O(0,0)、A(3,0)距离之比为的点的轨迹.
(1)求曲线C的方程;
(2)求过点N(1,3)与曲线C相切的直线方程.
正确答案
(1)设点M(x,y),则
|OM|=,|AM|=
∵=
,∴|AM|=2|OM|即
=2
…4分
两边平方整理,得:x2+y2+2x-3=0,即为所求曲线C的方程.…6分
(2)由(1)得x2+y2+2x-3=0,整理得(x+1)2+y2=4
∴曲线C是以(-1,0)为圆心,半径r=2的圆.
i)当过点N(1,3)的直线的斜率不存在时,直线方程为x=1,显然与圆相切;…8分
ii) 当过点N(1,3)的直线的斜率存在时,设方程为y-3=k(x-1)
即kx-y+3-k=0 …9分
∵直线与圆相切.得圆心到该直线的距离等于半径,
∴=2,解之得k=
,…11分
可得直线方程为5x-12y+31=0 …12分
所以过点N(1,3)与曲线C相切的直线方程为x=1或5x-12y+31=0.…13分
已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4.(m∈R)
(1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆C恒相交;
(2)求直线l与圆C所截得的弦长的最短长度及此时直线l的方程.
正确答案
(1)直线方程l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4,可以改写为m(2x+y-7)+x+y-4=0,所以直线必经过直线2x+y-7=0和x+y-4=0的交点.由方程组解得
即两直线的交点为A(3,1),
又因为点A(3,1)与圆心C(1,2)的距离d=<5,
所以该点在C内,故不论m取什么实数,直线l与圆C恒相交.
(2)连接AC,当直线l是AC的垂线时,此时的直线l与圆C相交于B、D.BD为直线l被圆所截得的最短弦长.此时,|AC|=,|BC|=5,所以|BD|=2
=4
.即最短弦长为4
.
又直线AC的斜率kAC=-,所以直线BD的斜率为2.
此时直线方程为:y-1=2(x-3),即2x-y-5=0.
已知⊙C1:x2+(y+5)2=5,点A(1,-3)
(Ⅰ)求过点A与⊙C1相切的直线l的方程;
(Ⅱ)设⊙C2为⊙C1关于直线l对称的圆,则在x轴上是否存在点P,使得P到两圆的切线长之比为?荐存在,求出点P的坐标;若不存在,试说明理由.
正确答案
(Ⅰ)C1(0,-5),r1=,
因为点A恰在⊙C1上,所以点A即是切点,KC1A==2,所以k1=-
,
所以,直线l的方程为y+3=-(x-1),即x+2y+5=0;
(Ⅱ)因为点A恰为C1C2中点,所以,C2(2,-1),
所以,⊙C2:(x-2)2+(y+1)2=5,
设P(a,0),=2①,或
=2②,
由①得,=2,解得a=-2或10,所以,P(-2,0)或(10,0),
由②得,=2,求此方程无解.
综上,存在两点P(-2,0)或P(10,0)适合题意.
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