- 直线和圆的方程
- 共1449题
在平面直角坐标系内,动圆过定点
,且与定直线
相切。
(1)求动圆圆心的轨迹
的方程;
(2)中心在的椭圆
的一个焦点为
,直线
过点
.若坐标原点
关于直线
的对称点
在曲线
上,且直线
与椭圆
有公共点,求椭圆
的长轴长取得最小值时的椭圆方程。
正确答案
见解析。
解析
由题可知,圆心到定点
的距离与到定直线
的距离相等
由抛物线定义知,的轨迹
是以
为焦点,直线
为准线的抛物线
(确定“曲线是抛物线”1分,说明抛物线特征1分)
所以动圆圆心的轨迹
的方程为
.
⑵解法1、
设,则
中点为
, 因为
两点关于直线
对称,所以
,即
,解之得
(中点1分,方程组2分,化简1分)
将其代入抛物线方程,得:,所以
.
联立 ,消去
,得:
由,得
,
注意到,即
,所以
,即
,
因此,椭圆长轴长的最小值为
.此时椭圆的方程为
.
解法2、
设 ,因为
两点关于直线
对称,则
,
即,解之得
即,根据对称性,不妨设点
在第四象限,且直线与抛物线交于
.则
,于是直线
方程为
(斜率1分,方程1分)
联立 ,消去
,得:
由,得
,
注意到,即
,所以
,即
,
因此,椭圆长轴长的最小值为
. 此时椭圆的方程为
.
知识点
如图,圆是
的外接圆,过点C的切线交
的延长线于点
,
,
。则
的长______________,
的长______________。
正确答案
4,
解析
略
知识点
在平面直角坐标系中, 动点
到直线
的距离是到点
的距离的
倍。
(1)求动点的轨迹方程;
(2)设直线与(1)中曲线交于点
,与
交于点
,分别过点
和
作
的垂线,垂足为
,问:是否存在点
使得
的面积是
面积的9倍?若存在,求出点
的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
(1)
(2)存在点为
解析
(1)解:设点的坐标为
。
由题意知 ……………………………3分
化简得
所以动点的轨迹方程为
……………………………5分
(2)设直线的方程为
,点
因为∽
,所以有
,由已知得
,
所以有(1) ……………………………7分
由,得
,
(2),
(3) ……………………………10分
由(1)(2)(3)得或
所以 存在点为
……………………………13分
知识点
正方体中,
分别是棱
、
、
的中点,动点
在
所确定的平面上.若动点
到直线
的距离等于到面
的距离则点P的轨迹为……………………………………………… ( )
正确答案
解析
略
知识点
在极坐标系中,圆上的点到直线
的距离的最大值是 。
正确答案
解析
略
知识点
如图,是圆
外一点,
为切线,
为切点,割线
经过圆心
,
,则
。
正确答案
解析
略
知识点
已知动点到点
的距离与到直线
的距离之和为5。
(1)求动点的轨迹
的方程,并画出图形;
(2)若直线与轨迹
有两个不同的公共点
,求
的取值范围;
(3)在(2)的条件下,求弦长的最大值。
正确答案
见解析。
解析
知识点
已知动点与一定点
的距离和它到一定直线
的距离之比为
.
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)已知直线交轨迹
于
、
两点,过点
、
分别作直线
的垂线,垂足依次为点
、
.连接
、
,试探索当
变化时,直线
、
是否相交于一定点
?若交于定点
,请求出
点的坐标,并给予证明;否则说明理由。
正确答案
(1)
(2)直线、
相交于一定点
解析
(1)由题意得,化简并整理,得
.
所以动点的轨迹
的方程为椭圆
. ………3分
(2)当时,
、
,
、
直线的方程为:
,直线
的方程为:
,
方程联立解得,直线
、
相交于一点
.
假设直线、
相交于一定点
. ………5分
证明:设,
,则
,
,
由消去
并整理得
,显然
,
由韦达定理得,
. ………7分
因为,
,
所以
………11分
所以,,所以
、
、
三点共线, ………12分
同理可证、
、
三点共线,所以直线
、
相交于一定点
.14分
知识点
如图,在圆O中,直径AB与弦CD垂直,垂足为E(E在A,O之间),EF⊥BC,垂足为F,若,则AB=6,CF•CB=5,则AE= 。
正确答案
1
解析
解:在Rt△BCE中,EC2=CF•CB=5,∴EC2=5。
∵AB⊥CD,∴CE=ED。
由相交弦定理可得AE•EB=CE•EB=CE2=5。
∴(3﹣OE)•(3+OE)=5,解得OE=2,∴AE=3﹣OE=1。
故答案为1。
知识点
经过点F (0,1)且与直线y=﹣1相切的动圆的圆心轨迹为M点A、D在轨迹M上,且关于y轴对称,过线段AD (两端点除外)上的任意一点作直线l,使直线l与轨迹M 在点D处的切线平行,设直线l与轨迹M交于点B、C。
(1)求轨迹M的方程;
(2)证明:∠BAD=∠CAD;
(3)若点D到直线AB的距离等于,且△ABC的面积为20,求直线BC的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)设圆心坐标为(x,y),由题意动圆经过定点F(0,1),且与定直线:y=﹣1相切,
所以 =|y+1|,
即(y﹣1)2+x2=(y+1)2,
即x2=4y,故轨迹M的方程为x2=4y。
(2)由(1)得y=x2,∴y′=
x,
设D(x0,),由导数的几何意义 得直线l的斜率为kBC=
,
则A(﹣x0,),设C(x1,
),B(x2,
)。
则kBC==
=
x0,∴x1+x2=2x0。
kAC==
,kAB=
,
∴kBC+AB=+
=
=0,∴kAB=﹣kBC。
∴∠BAD=∠CAD。
(3)点D到直线AB的距离等于,可知∠BAD=45°,
不妨设C在AD上方,即x2<x1,直线AB的方程为:y﹣=﹣(x+x0),与x2=﹣4y联立方程组,
解得B点的坐标为(x0﹣4,),∴|AB|=
|x0﹣4﹣(﹣x0)|=2
|x0﹣2
由(2)知,∠CAD=∠BAD=45°,同理可得|AC|=2|x0+2|。
∴△ABC的面积为×
|x0+2|×2
|x0﹣2|=20。
解得x0=±3。
当x0=3时,B((﹣1,),KBC=
,直线BC的方程为6x﹣4y+7=0;
当x0=﹣3时,B((﹣7,),KBC=﹣
,直线BC的方程为6x+4y﹣7=0;
知识点
已知圆C经过直线2x﹣y+2=0与坐标轴的两个交点,又经过抛物线y2=8x的焦点,则圆C的方程为 。
正确答案
解析
抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),直线2x﹣y+2=0与坐标轴的两个交点坐标分别为A(﹣1,0),B(0,2),
设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0。
将A、B、F三点的坐标代入圆的方程得:,
解得
于是所求圆的方程为x2+y2﹣x﹣y﹣2=0。
即,(12分)
故答案为:;
知识点
已知点P是圆F1:上任意一点,点F2与点F1关于原点对称. 线段PF2的中垂线与PF1交于M点。
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)设轨迹C与x轴的两个左右交点分别为A,B,点K是轨迹C上异于A,B的任意一点,KH⊥x轴,H为垂足,延长HK到点Q使得HK=KQ,连结AQ延长交过B且垂直于x轴的直线l于点D,N为DB的中点,试判断直线QN与以AB为直径的圆O的位置关系。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意得,
圆的半径为4,且
从而
∴ 点M的轨迹是以为焦点的椭圆,其中长轴
,焦距
,
则短半轴,
椭圆方程为:
(2)设,则
。
∵,∴
,∴
∴点在以
为圆心,2为半径的的圆上,即
点在以
为直径的圆
上。
又,∴直线
的方程为
。
令,得
。
又,
为
的中点,∴
。
∴,
。
∴
。
∴,∴直线
与圆
相切.
知识点
如图,半径是的ΘO中,AB是直径,MN是过点A的圆O的切线,AC,BD相交于点P,且∠DAN=30°,CP×PA=12,又PD>PB,则线段PD的长为 。
正确答案
4
解析
∵MN切圆O于A,∴∠B=∠DAN=30°,
∵AB是直径,可得∠ADB=90°,
∴AD=AB=
,且BD=
AD=7
又∵圆O中,PB×PD=CP×PA=12
∴设PD=x,可得x(7﹣x)=12,解之得x=3或4
∵PD>PB,∴PD=4(﹣3舍去)
故答案为:4
知识点
如图,已知椭圆的长轴为AB,过点B的直线l与x轴垂直,椭圆的离心率
,F1为椭圆的左焦点且
=1。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设P是椭圆上异于A、B的任意一点,PH⊥x轴,H为垂足,延长HP到点Q使得HP=PQ,连接AQ并延长交直线l于点M,N为MB的中点,判定直线QN与以AB为直径的圆O的位置关系。
正确答案
见解析。
解析
(1)易知A(﹣a,0),B(a,0),F1(﹣c,0),
∴,∴a2﹣c2=b2=1,
又,∴
,解得a2=4,
∴;
(2)设P(x0,y0),则Q(x0,2y0)(x0≠±2),
∴,所以直线AQ方程
,
∴,则
,
∴,
又点P的坐标满足椭圆方程,则,
所以 ,∴
,
∴直线QN的方程:,
化简整理得到:,即x0x+2y0y=4,
所以点O到直线QN的距离,
故直线QN与AB为直径的圆O相切。
知识点
在平面斜坐标系中
,点
的斜坐标定义为:“若
(其中
分别为与斜坐标系的
轴,
轴同方向的单位向量),则点
的坐标为
”.若
且动点
满足
,则点
在斜坐标系中的轨迹方程为 ( )
正确答案
解析
略
知识点
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