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题型:简答题
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简答题

已知圆C的方程为:x2+y2=4

(1)求过点P(2,1)且与圆C相切的直线l的方程;

(2)直线l过点D(1,2),且与圆C交于A、B两点,若|AB|=2,求直线l的方程;

(3)圆C上有一动点M(x0,y0),=(0,y0),若向量=+,求动点Q的轨迹方程.

正确答案

(1)当k不存在时,x=2满足题意;

当k存在时,设切线方程为y-1=k(x-2),

=2得,k=-

则所求的切线方程为x=2或3x+4y-10=0;

(2)当直线l垂直于x轴时,此时直线方程为x=1,l与圆的两个交点坐标为(1,)和(1,-),这两点的距离为2,满足题意;

当直线l不垂直于x轴时,设其方程为y-2=k(x-1),即kx-y-k+2=0,

设圆心到此直线的距离为d,

∴d==1,即=1,

解得:k=

此时直线方程为3x-4y+5=0,

综上所述,所求直线方程为3x-4y+5=0或x=1;

(3)设Q点的坐标为(x,y),

∵M(x0,y0),=(0,y0),=+

∴(x,y)=(x0,2y0),

∴x=x0,y=2y0

∵x02+y02=4,

∴x2+(2=4,即+=1.

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题型:简答题
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简答题

已知点M与两个定点E(8,0),F(5,0)的距离之比等于2,设点M的轨迹为C.

(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)若直线l:y=kx与曲线C相交于不同的两点A、B.

(1)求k的取值范围;

(2)分别取k=0及k=,在弦AB上,确定点Q的坐标,使=(|OA|<|OB|)成立.由此猜想出一般结论,并给出证明.

正确答案

(Ⅰ)设M(x,y),依题意有:=2,

=2,(2分)

整理得曲线C的方程为(x-4)2+y2=4.(4分)

(Ⅱ)(1)由(Ⅰ)知,要使线l:y=kx与曲线C相交于不同的两点,只需曲线C的圆心(4,0)到直线l的距离小于圆的半径2.

<2,

解得,-<k<.(7分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x0,y0),则有0<x1<x0<x2

当k=0时,A(2,0),B(6,0),

=知,=

∴x0=3,即点Q的坐标为(3,0).(8分)

当k=时,由

得方程5x2-32x+48=0,∴x1+x2=,x1x2=

=知,=

整理得x0==3,∴y0=

∴即点Q的坐标为(3,).(10分)

猜想,点Q在直线x=3上.(11分)

证明如下:

方法1,由

得(1+k2)x2-8x+12=0,(12分)

∴x1+x2=①,x1x2=

=知,=

整理得x0==3

即点Q在定直线上,这条直线的方程是x=3.(15分)

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简答题

已知直线l:(t为参数)与曲线C的极坐标方程:ρ=cos(θ+).

(1)求直线l与曲线C的直角坐标方程(极点与坐标原点重合,极轴与x轴重合)

(2)求直线l被曲线C截得的弦长.

正确答案

(1)将方程消去t得直线l普通方程3x+4y+1=0…(2分).

把 ρ=cos(θ+)化为  ρ2=ρ(cosθ•-sinθ•)…(4分),

得曲线C的直角坐标方程:x2+y2-x+y=0. …(6分)

(2)曲线C的圆心C(,-),半径为,…(8分)

由点到直线距离公式得圆心到直线距离:d==,…(10分)

则弦长=2==. …(12分)

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简答题

已知直线l:(m+2)x+(2m-3)y+(7-14m)=0与圆C:x2+y2-6x-8y+21=0

(1)求证:对于任意实数m,l与圆C恒有两个交点A,B

(2)当AB最小时,求l的方程.

正确答案

(1)直线系l:(m+2)x+(2m-3)y+(7-14m)=0,可以化成(2x-3y+7)+m(x+2y-14)=0,

∵方程组2x-3y+7=0;x+2y-14=0有解x=4;y=5,

∴l中的每一条都经过点M(4,5),

圆C:(x-3)2+(y-4)2=4的圆心是N(3,4),半径是r=2,

∵|MN|2=(4-3)2+(5-4)2=2<4=r2

∴点M在圆C内,

则过M的每一条直线都与圆相交,并且交于不同的两点A,B;

(2)过圆内一点的所有弦中,以直径为最长,以垂直于直径的弦长最小,

此时kMC==1,∴kAB=-1,

∴直线l方程为y-5=-(x-4),即x+y-9=0,

则|AB|最小时,直线方程是x+y-9=0.

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简答题

已知△ABC的顶点A(0,1),AB边上的中线CD所在的直线方程为2x-2y-1=0,AC边上的高BH所在直线的方程为y=0.

(1)求△ABC的顶点B、C的坐标;

(2)若圆M经过不同的三点A、B、P(m,0),且斜率为1的直线与圆M相切于点P,求圆M的方程.

正确答案

(1)AC边上的高BH所在直线的方程为y=0,所以直线AC的方程为:x=0,

又直线CD的方程为:2x-2y-1=0,联立得解得,所以C(0,-),

设B(b,0),则AB的中点D(),代入方程2x-2y-1=0,解得b=2,所以B(2,0);

(2)由A(0,1),B(2,0)可得,圆M的弦AB的中垂线方程为4x-2y-3=0,

注意到BP也是圆M的弦,所以,圆心在直线x=上,

设圆心M坐标为(,n),

因为圆心M在直线4x-2y-3=0上,所以2m-2n+1=0①,

又因为斜率为1的直线与圆M相切于点P,所以kMP=-1,

=-1,整理得m-2n-2=0②,

由①②解得m=-3,n=-

所以,圆心M(-,-),半径MA==

则所求圆方程为(x+

1

2

)2+(y+

5

2

)2=,化简得x2+y2+x+5y-6=0.

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题型:简答题
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简答题

已知直线l经过点P(1,1),倾斜角α=

(1)写出直线l的参数方程;

(2)设l与圆x2+y2=4相交与两点A,B,求点P到A,B两点的距离之积.

正确答案

(1)直线的参数方程为,即.(5分)

(2)把直线代入x2+y2=4,

得(1+t)2+(1+t)2=4,t2+(+1)t-2=0,t1t2=-2,

则点P到A,B两点的距离之积为2.

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简答题

已知椭圆4x2+y2=1及直线y=x+m

(1)m为何值时,直线与椭圆有公共点?

(2)求直线被椭圆截得的最长弦所在的直线方程,并求弦长的最大值.

正确答案

(1)联立得:

消去y得:5x2+2mx+m2-1=0,

由△=-16m2+20≥0,得-≤m≤

则m的范围为[-];

(2)设直线与椭圆的公共点为A(x1,y1),B(x2,y2),

则|AB|=|x1-x2|==

∵m∈[-],

∴当m=0时,|AB|max=,此时直线l:y=x.

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简答题

设圆C1的方程为(x+2)2+(y-3m-2)2=4m2,直线l的方程为y=x+m+2.

(1)若m=1,求圆C1上的点到直线l距离的最小值;

(2)求C1关于l对称的圆C2的方程;

(3)当m变化且m≠0时,求证:C2的圆心在一条定直线上,并求C2所表示的一系列圆的公切线方程.

正确答案

(1)∵m=1,∴圆C1的方程为(x+2)2+(y-5)2=4,直线l的方程为x-y+3=0,

所以圆心(-2,5)到直线l距离为:d==2>2,

所以圆C1上的点到直线l距离的最小值为2-2;(4分)

(2)圆C1的圆心为C1(-2,3m+2),设C1关于直线l对称点为C2(a,b),

解得:

∴圆C2的方程为(x-2m)2+(y-m)2=4m2

(3)由消去m得a-2b=0,

即圆C2的圆心在定直线x-2y=0上.(9分)

①当公切线的斜率不存在时,易求公切线的方程为x=0;

②当公切线的斜率存在时,设直线y=kx+b与圆系中的所有圆都相切,

=2|m|,即(-4k-3)m2+2(2k-1)•b•m+b2=0,

∵直线y=kx+b与圆系中的所有圆都相切,所以上述方程对所有的m值都成立,

所以有:解之得:

所以C2所表示的一系列圆的公切线方程为:y=-x,

故所求圆的公切线为x=0或y=-x.(14分)

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题型:填空题
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填空题

在圆x2+y2-2x-6y=0内,过点E(0,1)的最短弦AB,则AB=______.

正确答案

由圆x2+y2-2x-6y=0化为(x-1)2+(y-3)2=10,得到圆心C(1,3),半径r=

则过点E(0,1)的最短弦AB满足AB⊥CE,

又|CE|==

∴|AB|=2=2=2

故答案为2

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题型:简答题
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简答题

选修4-4:坐标系与参数方程

在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为若曲线C2与曲线C1关于直线y=x对称

(Ⅰ)求曲线C2的直角坐标方程;

(Ⅱ)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.

正确答案

(I)设P(x,y),则由条件知M( y,x).由于M点在C1上,

所以 (θ为参数),

化成直角坐标方程为:x2+(y-2)2=4;

(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为ρ=4cosθ,曲线C2的极坐标方程为ρ=4sinθ.

射线θ=与C1的交点A的极径为ρ1=4cos

射线θ=与C2的交点B的极径为ρ2=4sin

所以|AB|=|ρ21|=2 -2.

下一知识点 : 空间直角坐标系
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