- 直线、圆的位置关系
- 共2039题
在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线x-y=4相切.
(1)求圆O的方程;
(2)圆O与x轴相交于A,B两点,圆内的动点P满足PA,PO,PB成等比数列,求点P的轨迹方程.
正确答案
(1)∵以O为圆心的圆与直线x-y=4相切,故圆的半径为
=2,故圆的方程为 x2+y2=4.
(2)∵圆O与x轴相交于A(-2,0),B(2,0)两点,设点P(x,y),由点P满足PA,PO,PB成等比数列,
可得 PO2=PA•PB,∴x2+y2=•
.
化简可得 x2-y2=2.
设函数f(x)=lnx-2ax.
(1)若函数y=f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线为直线l,且直线l与圆(x+1)2+y2=1相切,求a的值;
(2)当a>0时,求函数f(x)的单调区间.
正确答案
(1)依题意有,f′(x)=-2a.
因此过(1,f(1))点的直线的斜率为1-2a,又f(1)=-2a,
所以,过(1,f(1))点的直线方程为y+2a=(1-2a)(x-1).
即(2a-1)x+y+1=0
又已知圆的圆心为(-1,0),半径为1,
依题意,=1,
解得a=.
(2)依题知f(x)=lnx-2ax的定义域为(0,+∞),
又知f′(x)=-2a
因为a>0,x>0,令-2a>0,则1-2ax>0
所以在x∈(0,)时,f(x)=lnx-2ax是增函数;
在x∈(,+∞)时,f(x)=lnx-2ax是减函数.
已知函数f(x)=ax2+2lnx(a∈R),设曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线为l,
(1)求直线l的方程;
(2)若直线l与圆C:x2+y2=1相切,求a的值.
正确答案
(1)依题意有:f(1)=a,f′(x)=2ax+,
∴f′(1)=2a+2,
则在点(1,f(1))处的切线l的方程为y-a=2(a+1)(x-1),
即2(a+1)x-y-2-a=0,
(2)∵直线l与圆C:x2+y2=1相切,
∴=1,解得a=-
或a=-1,
∴a的值为-或-1.
直线与圆x2+y2=2相交于A,B两点,O为原点,则
=( ).
正确答案
0
已知两点M(-1,0)、N(1,0),点P为坐标平面内的动点,满足。
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若点A(t,4)是动点P的轨迹上的一点,K(m,0)是x轴上的一动点,试讨论直线AK与圆x2+(y-2)2=4的位置关系。
正确答案
解:(1)设P(x,y),则
由
得
化简得
所以动点P的轨迹方程为。
(2)由点A(t,4)在轨迹上,则
解得t=4,即A(4,4)
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时直线AK与圆相离
当m≠4时,直线AK的方程为
即4x+(m-4)y-4m=0,圆心(0,2)到直线AK的距离
令,解得m<1;
令,解得m=1;
令,解得m>1
综上所述,
当m<1时,直线AK与圆相交;
当m=1时,直线AK与圆相切;
当m>1时,直线AK与圆相离。
如图所示,已知圆O:x2+y2=1直线l:y=kx+b(b>0)是圆的一条切线,且l与椭圆交于不同的两点A,B.
(Ⅰ)若△AOB的面积等于,求直线l的方程;
(Ⅱ)设△AOB的面积为S,且满足≤S≤
,求
的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,可知,∴
,
由,得
,
∴,
而O到直线AB的距离为,
则有,解得:k=±1,
所求直线l的方程为或
。
(Ⅱ)由题意,可知,
得,
设,
∴
,
根据韦达定理,得,
代入上式,得,
∴。
已知点P(4,4),圆C:(x﹣m)2+y2=5(m<3)与椭圆E:有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切.
(1)求m的值与椭圆E的方程;
(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围.
正确答案
解:(1)点A代入圆C方程,得(3﹣m)2+1=5.
∵m<3,∴m=1.
设直线PF1的斜率为k,则PF1:y=k(x﹣4)+4,即kx﹣y﹣4k+4=0.
∵直线PF1与圆C相切,圆C:(x﹣1)2+y2=5,
∴,解得
.
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去.
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为﹣4,
∴c=4.
∴F1(﹣4,0),F2(4,0).
故2a=AF1+AF2=,
,a2=18,b2=2.
椭圆E的方程为:.
(2),设Q(x,y),
,
.
∵,即x2+(3y)2=18,而x2+(3y)2≥2|x||3y|,
∴﹣18≤6xy≤18.则(x+3y)2=x2+(3y)2+6xy=18+6xy的取值范围是[0,36].
∴x+3y的取值范围是[﹣6,6]
∴x+3y﹣6的范围是:[﹣12,0].
即的取值范围是[﹣12,0].
已知过点A(0,1)的直线l,斜率为k,与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1相交于M、N两个不同点,
(1)求实数k的取值范围;
(2)若O为坐标原点,且,求k的值。
正确答案
解:(1)由题意l的方程为y=kx+1,
代入圆C的方程得(1+k2)x2-4(1+k)x+7=0,
。
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
则,
又
,
∴k=1。
如图所示,已知圆E:x2+(y﹣1)2=4交x轴分别于A,B两点,交y轴的负半轴于点M,过点M作圆E的弦MN.
(1)若弦MN所在直线的斜率为2,求弦MN的长;
(2)若弦MN的中点恰好落在x轴上,求弦MN所在直线的方程;
(3)设弦MN上一点P(不含端点)满足PA,PO,PB成等比数列(其中O为坐标原点),试探求的取值范围.
正确答案
解:(1)在圆E的方程中令x=0,得M(0,﹣1),
又KMN=2,
所以弦MN所在直线的方程为y+1=2x,即2x﹣y﹣1=0.
∵圆心到直线MN的距离为,且r=2,
∴.
(2)因为yM+yN=0,所以yN=1,代入圆E的方程中得N(±2,1).
由M(0,﹣1),N(±2,1)得
直线MN的方程为x﹣y﹣1=0或x+y+1=0.
(3)易得,
设P(x,y),则由PAPB=PO2,得
,
化简得①
由题意知点P在圆E内,所以x2+(y﹣1)2<4,
结合①,4y2﹣4y﹣3<0,
解得.
从而=
.
已知椭圆过点(-3,2),离心率为
,圆O的圆心为坐标原点,直径为椭圆的短轴,圆M的方程为(x-8)2+(y-6)2=4,过圆M上任一点P作圆O的切线PA,PB,切点为A,B。
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线PA与圆M的另一交点为Q,当弦PQ最大时,求直线PA的方程;
(3)求的最值.
正确答案
解:(1)易知,
,
又,
解得:,
,
∴椭圆的方程为。
(2)可知,此时直线PA应经过圆心M(8,6),且直线PA的斜率存在,
设直线PA的方程为:y-6=k(x-8),
因为直线PA与圆O:相切,
所以,解得:
或
,
所以,直线PA的方程为x-3y+10=0或13x-9y-50=0。
(3)设,
则=10
=
=
,
因为OM=10,所以,
所以,的最大值为
,最小值为
。
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