- 直线和圆的方程的应用
- 共43题
19.如图,某城市有一块半径为1(单位:百米)的圆形景观,圆心为C,有两条与圆形景观相切且互相垂直的道路.最初规划在拐角处(图中阴影部分)只有一块绿化地,后来有众多市民建议在绿化地上建一条小路,便于市民快捷地往返两条道路.规划部门采纳了此建议,决定在绿化地中增建一条与圆C相切的小道AB.问:A,B两点应选在何处可使得小道AB最短?
正确答案
当A,B两点离道路的交点都为2- (百米)时,小道AB最短
解析
解法一:如图,分别由两条道路所在直线建立直角坐标系xOy.
设A(a,0),B(0,b)(0<a<1,0<b<1),
则直线AB方程为=1,即bx+ay-ab=0.
因为AB与圆C相切,所以=1.
化简得 ab-2(a+b)+2=0,即ab=2(a+b)-2.
因此AB=
=.
因为0<a<1,0<b<1,所以0<a+b<2,
于是AB=2-(a+b).
又ab=2(a+b)-2≤,
解得0<a+b≤4-2,或a+b≥4+2.
因为0<a+b<2,所以0<a+b≤4-2,
所以AB=2-(a+b) ≥2-(4-2)=2-2,
当且仅当a=b=2-时取等号,
所以AB最小值为2-2,此时a=b=2-.
答:当A,B两点离道路的交点都为2- (百米)时,小道AB最短.
解法二:如图,连接CE,CA,CD,CB,CF.
设∠DCE=θ,θ∈(0,),则∠DCF=-θ.
在直角三角形CDA中,AD=tan.
在直角三角形CDB中,BD=tan(-),
所以AB=AD+BD=tan+tan(-)
=tan+.
令t=tan,0<t<1,
则AB=f(t)=t+==t+1+-2≥2-2,
当且仅当t=-1时取等号.
所以AB最小值为2-2,
此时A,B两点离两条道路交点的距离是1-(-1)=2-.
答:当A,B两点离道路的的交点都为2- (百米)时,小道AB最短.
考查方向
解题思路
本题考查基本不等式在最值问题中的运用,解题步骤如下:
分别由两条道路所在直线建立直角坐标系xOy.设A(a,0),B(0,b)(0<a<1,0<b<1),求得直线AB的方程和圆的方程,运用直线和圆相切的条件:d=r,求得a,b的关系,再由两点的距离公式和基本不等式,解不等式可得AB的最小值,及此时A,B的位置.
易错点
读不懂题意,无法得出ab=2(a+b)-2,利用基本不等式求出最值
知识点
4.“C=5”是“点(2,1)到直线3x+4y十C=0的距离为3”的( )
正确答案
解析
由题意知点到直线的距离为3等价于,解得或,所以“”是“点到直线的距离为3”的充分不必要条件,故A选项不正确,C选项不正确,D选项不正确,所以选B选项。
考查方向
解题思路
先求出点(2,1)到直线3x+4y十C=0的距离为3的充要条件的C的值为或,再进行判断。故A选项不正确,C选项不正确,D选项不正确,所以选B选项。
易错点
采用代入验证出错。
知识点
14.若实数x,y满足,则|2x+y-2|+|6-x-3y |的最小值是 .
正确答案
3;
解析
试题分析:由直线与圆的位置关系,分类讨论去掉绝对值,利用线性规划求出最小值。
由表示圆及其内部,易得6-x-3y与圆相离,故|6-x-3y|=6-x-3y,
当2x+y-2>0时,|2x+y-2|+|6-x-3y |=x-2y+4,则可知当时,取得最小值3;当2x+y-2<0时,|2x+y-2|+|6-x-3y |=8-3x-4y,
可知当时,取得最小值3,
综上所述,|2x+y-2|+|6-x-3y |的最小值为3.
考查方向
解题思路
根据直线与圆的位置关系,可得出6-x-3y>0,然后根据2x+y-2与0的
大小关系,去掉绝对值,利用线性规划的知识求出最小值.
易错点
注意利用直线与圆的位置关系去掉绝对值符号.
知识点
14.设点,若在圆上存在点,使得,则的取值范围是________.
正确答案
[-1,1]
解析
作OA⊥MN,垂足为A,在直角三角形OMA中,因为∠OMN=,所以|OA|=|OM|sim=,解得|OM| ,因为点M(),所以|OM|=, [-1,1].
考查方向
本题是2014年全国2卷理科第16小题,本小题主要考查直线与圆的位置关系,考查数形结合能力和逻辑思维能力,考查分析问题和解决问题能力
解题思路
如图,由题意可知直线MN与圆O有公共点即可,圆形O到直线MN的距离小于等于1即可.
易错点
找不到处理该问题的一个合理方法,找不到角度与坐标之间的关系
知识点
6.由曲线y=,直线y=x-2及y轴所围成的图形的面积为( )
正确答案
解析
知识点
13. 在如图所示的数阵中,分别按图中虚线,从上到下把划到的数一一列出,构成一个数列:, ,,,,,,,,……,则=________.(用数值作答)
正确答案
21
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
13.如图,设是单位圆和轴正半轴的交点,是单位圆上的两点,是坐标原点,,,,,则的范围为_______
正确答案
[1,2]
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.下图揭示了一个由区间到实数集上的对应过程:区间内的任意实数与数轴上的线段(不包括端点)上的点一一对应(图一),将线段围成一个圆,使两端恰好重合(图二),再将这个圆放在平面直角坐标系中,使其圆心在轴上,点的坐标为(图三).图三中直线与轴交于点,由此得到一个函数,则下列命题中正确的序号是( )
;
是偶函数;
在其定义域上是增函数;
的图像关于点对称
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
11.已知数列{an}与{bn}满足bn+1-bn=3(an+1-an),n∈N*,在数列{an}中,设数列{bn}中的最小项是第k项,则k等于( )
正确答案
解析
设,
则f(x)在区间(0,4)上单调递减,在区间(4,+∞)上单调递增,
则在数列{an}中a4最小.
由题意知bn+1-3an+1=bn-3an,得{bn-3an}是常数列,
即bn-3an=b1-3a1,bn=3an+b1-3a1,在数列{an}中a4最小,
则b4=3a4+b1-3a1<3an+b1-3a1=bn,
故选D.
知识点
20.设为锐角,若。
求:(Ⅰ)的值;
(Ⅱ)的值
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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