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题型:简答题
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简答题

已知圆C经过A(1,-1),B(5,3),并且被直线m:3x-y=0平分圆的面积。

(Ⅰ)求圆C的方程;

(Ⅱ)若过点D(0,-1),且斜率为k的直线l与圆C有两个不同的公共点,求实数k的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)线段AB的中点E(3,1),

故线段AB中垂线的方程为y-1=-(x-3),即x+y-4=0,

由圆C经过A、B两点,故圆心在线段AB的中垂线上,

又直线3x-y=0平分圆的面积,所以直线m经过圆心,

,解得,即圆心的坐标为C(1,3),

而圆的半径r=|AC|=

故圆C的方程为(x-1)2+(y-3)2=16;

(Ⅱ)由直线l的斜率为k,故可设其方程为y=kx-1,

消去y得(1+k2)x2-(8k+2)x+1=0,

由已知直线l与圆C有两个不同的公共点,

故△=(8k+2)2-4(1+k2)>0,

即15k2+8k>0,

解得:k<-或k>0。

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简答题

已知方程.

(Ⅰ)若此方程表示圆,求的取值范围;

(Ⅱ)若(Ⅰ)中的圆与直线相交于M,N两点,且OMON(O为坐标原点)求的值;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)  

D=-2,E=-4,F=

=20-   

(Ⅱ)  代入得          

    

∵OMON得出:  

   ∴                    

(Ⅲ)设圆心为    半径圆的方程    

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简答题

已知m∈R,直线l:2mx-(m2+1)y=-4m和圆C:x2+y2-8x+16-8m2=0。

(Ⅰ)求直线l斜率的取值范围;

(Ⅱ)若直线l与圆C相交于A,B两点,且=-4m2,求圆C的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)∵直线l的方程可化为

∴直线l的斜率

又∵圆C的方程为(x-4)2+y2=8m2

∴m≠0,

①当m>0时,>0

∴当m>0时,0<k≤1;

②当m<0时,

∴当m<0时,-1≤k<0,

综上所述k∈[-1,0)∪(0,1],

即直线ι斜率的取值范围是[-1,0)∪(0,1];

(Ⅱ)∵圆C:x2+y2-8x+16-8m2=0的圆心为 C(4,0),半

又∵直线l与圆C相交于A,B两点,且=-4m2

cos∠ACB

=8m2cos∠ACB=-4m2

∴cos∠ACB=

即∠ACB=

此时圆心C到弦AB(即直线l)的距离为

化简得m4+6m2-7=0,解得m2=1,

∴圆C的方程为x2+y2-8x+8=0。

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简答题

已知圆++8x﹣4y=0与以原点为圆心的某圆关于直线y=kx+b对称,

(1)求k、b的值;

(2)若这时两圆的交点为A、B,求∠AOB的度数.

正确答案

解:(1)圆++8x﹣4y=0即 (x+4)2+(y﹣2)2=20,表示以M(﹣4,2)为圆心,半径等于2的圆.

由于另一个圆的圆心是原点O,OM的中点为N(﹣2,1),OM的斜率K==﹣

再由2个圆的圆心关于直线y=kx+b对称,可得 ,解得

(2)由上可知,直线y=kx+b即y=2x+5,即2x﹣y+5=0,且此直线是公共弦所在的直线.弦心距为d==

故cos==

=60°

故∠AOB=120°.

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简答题

已知⊙C过点P(1,1),且与⊙M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)关于直线x+y+2=0对称.(Ⅰ)求⊙C的方程;

(Ⅱ)设Q为⊙C上的一个动点,求的最小值;

(Ⅲ)过点P作两条相异直线分别与⊙C相交于A,B,且直线PA和直线PB的倾斜角互补,O为坐标原点,试判断直线OP和AB是否平行?请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)设圆心C(a,b),则,解得

则圆C的方程为x2+y2=r2

将点P的坐标代入得r2=2,

故圆C的方程为x2+y2=2

(Ⅱ)设Q(x,y),则x2+y2=2,

=x2+y2+x+y﹣4=x+y﹣2,

令x=cosθ,y=sinθ,

=cosθ+sinθ﹣2=2sin(θ+)﹣2,

∴(θ+)=2kπ﹣时,2sin(θ+)=﹣1,

所以的最小值为﹣2﹣2=﹣4.

(Ⅲ)由题意知,直线PA和直线PB的斜率存在,且互为相反数,

故可设PA:y﹣1=k(x﹣1),PB:y﹣1=﹣k(x﹣1),

,得(1+k2)x2+2k(1﹣k)x+(1﹣k)2﹣2=0

因为点P的横坐标x=1一定是该方程的解,

故可得

同理,

所以=kOP  ,

所以,直线AB和OP一定平行

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简答题

求圆心在直线y=-4x上,并且与直线l:x+y-1=0相切于点P(3,-2)的圆的方程.

正确答案

设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)

由题意有:

解之得

∴所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8

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简答题

已知一圆C的圆心为(2,-1),且该圆被直线:x-y-1=0 截得的弦长为,求该圆的方程及过弦的两端点的切线方程。

正确答案

解:设圆C的方程是(r>0),

则弦长P=2,其中d为圆心到直线x-y-1=0 的距离,

∴P=2=2

即圆的方程为

,解得弦的二端点坐标是(2,1)、(0,-1),

∴过弦二端点的圆的切线方程是

即y=1和x=0。 

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简答题

设O为坐标原点,圆C:x2+y2+2x-6y+1=0上有两点P、Q,它们关于直线x+my+4=0对称,且满足OP⊥OQ,

(1)求m的值;

(2)求直线PQ的方程.

正确答案

解:(1)曲线方程为表示圆心为(-1,3),半径为3的圆,

∵点P、Q在圆上且关于直线x+my+4=0对称,

∴圆心(-1,3)在直线上,代入得m=-1。

(2)∵直线PQ与直线y=x+4垂直,

∴设P(x1,y1)、Q(x2,y2),直线PQ的方程为y=-x+b,

将直线y=-x+b代入圆方程,得2x2+2(4-b)x+b2-6b+1=0,

,得

由韦达定理得

,∴

,解得

∴所求的直线方程为y=-x+1。

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简答题

已知圆C在x轴上的截距为-1和3,在y轴上的一个截距为1。

(1)求圆C的方程;

(2)若过点M(2,-1)的直线l被圆C截得的弦AB的长为4,求直线l的倾斜角。

正确答案

解:(1)圆C在x轴上的截距为-1和3,在y轴上的一个截距为1,

∴圆C过点A(-1,0)、B(3,0),C(0,1),

∴圆心在线段AB的中垂线x=1上,且在AC的中垂线y=-x上,

∴圆心为(1,-1),

∴圆C的半径r=

从而,圆C的方程为

(2)设直线l的斜率为k,则直线l的方程为

∵弦AB的长为4,圆C的半径r=

∴圆心(1,-1)到直线l的距离为1,

,解得

另外,当直线的斜率k不存在时,直线x=2也满足条件, 

所以直线的倾斜角为30°或90°。

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简答题

已知圆O以坐标原点为圆心,直线l:x+y﹣1=0被圆O截得的线段长为

(1)求圆O的方程;

(2)设B(x,y)是圆O上任意一点,求的取值范围.

正确答案

解:(1)设圆O的半径为r,

∵圆心到直线l:x+y﹣1=0的距离为

直线l:x+y﹣1=0被圆O截得的线段长为

=3

∴圆O的方程为+=3;

(2)∵

∴kx﹣y+3﹣2k=0,

∴k2-12k+6≤0

的取值范围[7﹣,7+]

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