- 直线、圆的位置关系
- 共2039题
设直线2x+3y+1=0和圆x2+y2-2x-3=0相交于点A、B,则弦AB的垂直平分线方程是( )。
正确答案
如图,已知两定点A(1,0),B(4,0),坐标xOy平面内的动点M满足,
(Ⅰ)求动点M的轨迹C的方程并画出草图;
(Ⅱ)是否存在过点A的直线n,使得直线n与曲线C相交于P,Q两点,且△PBQ的面积等于2?如果存在,请求出直线n的方程;如果不存在,请说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)设M(x,y),
则,
代入得,
,
化简,即得曲线C的方程为x2+y2=4,草图如图所示,
(Ⅱ)(ⅰ)若直线n的斜率不存在时,此时点,
△PBQ的面积等于,不符合;
(ⅱ)若直线n的斜率为k时,直线n的方程设为y=k(x-1),
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立得(1+k2)x2-2k2x+k2-4=0,
则,
则,
所以,
点B到直线n的距离,
所以△PBQ的面积等于,
解得k=,
故存在直线n为y=(x-1)。
若直线l过原点,且圆x2+y2-4x-4y-1=0上有且仅有三个不同点到直线l的距离为2,则直线l的斜率为( )。
正确答案
已知平面直角坐标系xOy中O是坐标原点,A(6,2),B(8,0),圆C是△OAB的外接圆,过点(2,6)的直线为l.
(1)求圆C的方程;
(2)若l与圆相切,求切线方程;
(3)若l被圆所截得的弦长为4,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)∵O(0,0),A(6,2),
∴直线OA的方程斜率为=
,
∴线段OA垂直平分线的斜率为﹣,
又线段AO的中点坐标为(3,),
∴线段OA垂直平分线的方程为y﹣=﹣
(x﹣3),
即x+y﹣4
=0①,
又线段OB的垂直平分线为x=4②,
∴将②代入①解得:y=0,
∴圆心C的坐标为(4,0),
又|OC|=4,即圆C的半径为4,
则圆C的方程为:(x﹣4)2+y2=16;
(2)显然切线方程的斜率存在,设切线l的斜率为k,
又切线过(2,6),
∴切线l的方程为y﹣6=k(x﹣2),即kx﹣y+6﹣2k=0,
∴圆心到切线的距离d=r,即=4,
解得:k=,
则切线l的方程为:y﹣6=(x﹣2);
(3)当直线l的斜率不存在时,显然直线x=2满足题意;
当直线l的斜率存在时,设斜率为k,又直线l过(2,6),
∴切线l的方程为y﹣6=k(x﹣2),即kx﹣y+6﹣2k=0,
又弦长为4,半径r=4,
∴圆心到切线的距离d==2,即
=2,
解得:k=﹣,
∴直线l的方程为y﹣6=﹣(x﹣2),即4x+3y﹣26=0,
综上,直线l的方程为x=2或4x+3y﹣26=0.
已知圆C的方程为(x-3)2+(y-2)2=4。
(Ⅰ)若直线l经过圆C的圆心,且倾斜角为,求直线l的方程;
(Ⅱ)若直线y=x+1与圆C交于A,B两点,求弦AB的长。
正确答案
解:(Ⅰ)圆心C(3,2),
∴直线l的方程为y-2= -(x-3),即y=-x+5;
(Ⅱ)圆心C(3,2)到直线y=x+1的距离d=。
已知圆C:x2+y2+2x-4y+4=0
(1)过P(-2,5)作圆C的切线,求切线方程;
(2)斜率为2的直线与圆C相交,且被圆截得的弦长为,求此直线方程.
(3)Q(x,y)为圆C上的动点,求的最值.
正确答案
(1)圆C:x2+y2+2x-4y+4=0 即 (x+1)2+(y-2)2=1,表示以C(-1,2)为圆心,半径等于1的圆.
过P(-2,5)作圆C的切线,当切线斜率不存在时,切线方程为 x=-2.
当切线斜率存在时,设切线方程为 y-5=k(x+2),即 kx-y+2k+5=0.
由圆心到切线的距离等于半径,可得1=,k=-
,此时,切线方程为-
x-y-
+5=0,即4x+3y-7=0,
故圆的切线方程为 x=-2,或4x+3y-7=0.
(2)斜率为2的直线与圆C相交,且被圆截得的弦长为,可得圆心到直线的距离为
.
可设直线的方程为 y=2x+b,即 2x-y+b=0.
由 =
,b=4±
,故直线方程为 2x-y+4+
=0,或 2x-y+4-
=0.
(3)由于=
,表示圆上的点Q(x,y)到点(-3,-2)的距离.
由于圆心C(-1,2)到点(-3,-2)的距离等于2,
故的最小值为2
-1,最大值为2
+1.
若过两点P(-,0),Q(0,1) 的直线与圆 (x-a)2+(y-2)2=1 相切,则a=______.
正确答案
过P和Q的直线的斜率k==
,所以直线方程为:y-1=
(x-0)即y=
x+1;
联立得:消去y得:
x2-(2a+
)x+a2=0,因为直线与圆相切,所以直线与圆有一个交点即一元二次方程的根的判别式等于0,得到(a+
2
3
3
)2-4×a2=0,解得a=
±2
故答案为±2
过点P(1,1)的直线l交⊙O:x2+y2=8于A,B两点,且∠AOB=120°,则直线l的方程为( )。
正确答案
x+y-2=0
已知圆C:(x-1)2+y2=8,过点A(-1,0)的直线l将圆C分成弧长之比为1:2的两段圆弧,则直线l的方程为( )。
正确答案
已知圆C的方程为x2+y2-6x-2y+5=0,过点P(2,0)的动直线l与圆C交于P1,P2两点,过点P1,P2分别作圆C的切线l1,l2,设l1与l2交点为M,求证:点M在一条定直线上,并求出这条定直线的方程.
正确答案
⊙C:(x-3)2+(y-1)2=5的圆心C为(3,1).…(1分)
设P1(x1,y1),P2(x2,y2),M(x0,y0),…(2分)
因为P1M与圆C相切,所以MP1⊥CP1. …(4分)
所以(x1-x0)(x1-3)+(y1-y0)(y1-1)=0,
即(x1-3)2+(3-x0)(x1-3)+(y1-1)2+(1-y0)(y1-1)=0,…(6分)
因为(x1-3)2+(y1-1)2=5,
所以(x0-3)( x1-3)+(y0-1)(y1-1)=5,…(8分)
同理(x0-3)(x2-3)+(y0-1)(y2-1)=5.
所以过点P1,P2的直线方程为(x-3)(x0-3)+(y-1)(y0-1)=5.…(10分)
因直线P1P2过点(2,0).
所以代入得(2-3)(x0-3)+(0-1)(y0-1)=5,
即x0+y0+1=0.
所以点M恒在直线x+y+1=0上.…(12分)
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