- 直线、圆的位置关系
- 共2039题
已知圆心为C(4,3)的圆经过原点。
(Ⅰ)求圆的方程;
(Ⅱ)设直线y=2x与圆交于A,B两点,求|AB|。
正确答案
解:(Ⅰ)设圆的方程为(x-4)2+(y-3)2=r2(r>0)
因为圆经过原点, 所以r2=(0-4)2+(0-3)2=25,
所以圆的方程为(x-4)2+(y-3)2=25;
(Ⅱ)圆心C到直线2x-y=0的距离,
所以|AB|=。
求经过A(2,-1),和直线x+y=1相切,且圆心在直线y=-2x上的圆的方程,
(Ⅰ)求出圆的标准方程;
(Ⅱ)求出(Ⅰ)中的圆与直线3x+4y=0相交的弦长AB。
正确答案
解:(Ⅰ)(x-1)2+(y+2)2=2;
(Ⅱ)AB=2。
已知圆C:x2+(y-1)2=5,直线l:mx-y+1-m=0。
(Ⅰ)求证:对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点;
(Ⅱ)设l与圆C交与不同两点A、B,求弦AB的中点M的轨迹方程;
(Ⅲ)若定点P(1,1)分弦AB为,求此时直线l的方程。
正确答案
(Ⅰ)证明:圆的圆心为C(0,1),半径为
,
∴圆心C到直线l:mx-y+1-m=0的距离,
∴直线l与圆C相交,即直线l与圆C总有两个不同交点。
(Ⅱ)解:当M与P不重合时,连结CM、CP,则CM⊥MP,
∴,
设,则
,
化简得:,
当M与P重合时,x=1,y=1也满足上式;
故弦AB中点的轨迹方程是。
(Ⅲ)解:设,由
,得
,
∴,化简得
,①
又由消去y得,
,(*)
∴, ②
由①②解得:,
带入(*)式解得:m=±1,
∴直线l的方程为x-y=0或x+y-2=0。
已知关于x,y的方程C:x2+y2-2x-4y+m=0。
(1)当m为何值时,方程C表示圆;
(2)若圆C与直线l:x+2y-4=0相交于M,N两点,且MN=,求m的值。
正确答案
解:(1)方程C可化为,
显然,5-m>0即m<5时,方程C表示圆。
(2)圆的方程化为, 圆心 C(1,2),半径
,
则圆心C(1,2)到直线l:x+2y-4=0的距离为,
,
∴,有
,
∴,解得m=4。
设圆上的点A(2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在圆上,且直线x-y+1=0被圆截得的弦长为,求圆的方程.
正确答案
解:设所求圆的圆心C的坐标为(a,b),半径为r,
则有a+2b=0, ①
, ②
, ③
由①②③消去a,r得,
化简得,b=-3或b=-7,
所以,所求圆的方程为或
。
已知平面直角坐标系内三点O(0,0),A(1,1),B(4,2)
(Ⅰ)求过O,A,B三点的圆的方程,并指出圆心坐标与圆的半径.
(Ⅱ)求过点C(-1,0)与条件(Ⅰ)的圆相切的直线方程.
正确答案
(Ⅰ)∵O(0,0),A(1,1),B(4,2),
∴线段OA中点坐标为(,
),线段OB的中点坐标为(2,1),kOA=1,kOB=
,
∴线段OA垂直平分线的方程为y-=-(x-
),线段OB垂直平分线的方程为y-1=
(x-2),
联立两方程解得:,即圆心(4,-3),半径r=
=5,
则所求圆的方程为x2+y2-8x+6y=0,圆心是(4,-3)、半径r=5;
(Ⅱ)分两种情况考虑:当切线方程斜率不存在时,直线x=-1满足题意;
当斜率存在时,设为k,切线方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0,
∴圆心到切线的距离d=r,即=5,
解得:k=,
此时切线方程为y=(x+1),
综上,所求切线方程为x=-1或y=(x+1).
过点A(3,2),圆心在直线y=2x上,与直线y=2x+5相切的圆的方程为______.
正确答案
因为圆心在直线y=2x上,所以设圆心坐标为(x0,2x0)
因为圆过点A(2,-1)且与直线y=2x+5相切,
所以 =
,
解得x0=2或x0=,
当x0=2时,圆心坐标为(2,4),并且半径r=,
当x0=时,圆心坐标为(
,
),并且半径r=
,
∴所求圆的方程为:(x-2)2+(y-4)2=5或(x-)2+(y-
)2=5.
圆x2+(y+1)2=1的圆心坐标是( ),如果直线x+y+a=0与该圆有公共点,那么实数a的取值范围是( )。
正确答案
(0,1);
在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2-12x+32=0的圆心为Q,过点P(0,2)且斜率为k的直线与圆Q相交于不同的两点A、B,
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)是否存在常数k,使得向量与
共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)圆的方程可写成,
所以圆心为Q(6,0),
过P(0,2)且斜率为k的直线方程为y=kx+2,
代入圆方程得,
整理得, ①
直线与圆交于两个不同的点A、B等价于,
解得,
即k的取值范围为;
(Ⅱ)设,
由方程①,, ②
又, ③
而,
所以与
共线等价于
,
将②③代入上式,解得,
由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数k。
(选做题)
已知曲线(t为参数),曲线
(θ为参数)
(I) 将曲线C1和曲线C2化为普通方程,并判断两者之间的位置关系;
(II) 分别将曲线C1和曲线C2上的点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变,得到新曲线和
,
与
的交点个数和C1与C2的交点个数是否相同?给出理由.
正确答案
解:(I)∵曲线C1:(t为参数),
∴y=2x+.
∵曲线C2:(θ为参数),
∴x2+y2=1.
∵圆心(0,0)到直线y=2x+的距离d=
=圆半径,
∴曲线C1和曲线C2相切.
(II)y=2x+上的点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变,得到
:y=x+
.
x2+y2=1上的点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标保持不变,得到
:
.
由(Ⅰ)知曲线C1和曲线C2相切,故曲线C1和曲线C2有一个交点.
把:y=x+
代入
:
,并整理,得
,
∵=0,
∴与
的交点个数也是一个.
与
的交点个数和C1与C2的交点个数相同.
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