- 直线与方程
- 共7398题
(13分)已知圆和直线
.
⑴ 证明:不论取何值,直线
和圆
总相交;
⑵ 当取何值时,圆
被直线
截得的弦长最短?并求最短的弦的长度.
正确答案
24.⑴. 【证明】
方法一:圆的方程可化为:
,圆心为
,半径
.
直线的方程可化为:
,直线过定点
,斜率为
.
定点到圆心
的距离
,
∴定点在圆
内部,∴不论
取何值,直线
和圆
总相交.
方法二:圆的方程可化为:
,圆心为
,半径
.
圆心到直线
的距离
,
,因
,
,
,
故,∴不论
取何值,直线
和圆
总相交.
⑵. 圆心到直线
的距离
被直线
截得的弦长=
,
当时,弦长
;
当时,弦长
,下面考虑先求函数
的值域.
由函数知识可以证明:函数在上单调递增,在
上单调递减,在
上单调递减,在
上单调递增(证明略),
故当时,函数在
处取得最大值-2;当
时,函数在
处取得最小值2.
即或
,
故或
,可得
或
,即
且
,
且
,
且
.
综上,当时,弦长取得最小值
;当
时,弦长取得最大值4.
略
在极坐标中,点M(ρ,θ)与点(ρ,-θ),(-ρ,π-θ)的位置关系是 。
正确答案
这两点与M关于极轴对称
在极坐标中,作出点M(ρ,θ)与点(ρ,-θ),如图,
而(-ρ,π-θ)与(ρ,-θ)是同一点,故这两点与M关于极轴对称。
A B
C D
正确答案
D
两上圆的圆心分别为问题转化为点C1,点C2关于l对称,则C1C2的中点(-1,1)必定在直线l上,将
代入方程中,显然有
已知双曲线的右焦点为
,则该双曲线的渐近线方程为 .
正确答案
略
已知椭圆的离心率,左、右焦点分别为
,定点P
,点
在线段
的中垂线上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线与椭圆C交于M、N两点,直线
的倾斜角分别为
,求证:直线
过定点,并求该定点的坐标.
正确答案
⑴由椭圆C的离心率得
,其中
,
椭圆C的左、右焦点分别为又点
在线段
的中垂线上
∴,∴
解得c=1,a2=2,b2=1,
∴椭圆的方程为 .
⑵由题意,知直线MN存在斜率,设其方程为y=kx+m
由消去y,得(
)
+4kmx+
=0.
设M(),N(
),则
,
且,
由已知α+β=π,得,即
化简,得
∴。整理得m=-2k.
略
设过点的直线与椭圆
相交于A,B两个不同的点,且
.记O为坐标原点.求
的面积取得最大值时的椭圆方程.
正确答案
解:依题意,直线显然不平行于坐标轴,故可设直线方程为
将代入
,得
①…………………………(2分)
由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得
② ………………(3分)
设由①,得
因为,代入上式,得
……………(5分)
于是,△OAB的面积
………………(8分)
其中,上式取等号的条件是
由可得
将这两组值分别代入①,均可解出满足②
所以,△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是 ………………(10分)
略
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率e=
,左、右焦点分别为F1、F2,点P(2,
),点F2在线段PF1的中垂线上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,直线F2M与F2N的倾斜角分别为α,β,且α+β=π,试问直线l是否过定点?若过,求该定点的坐标.
正确答案
(1)由椭圆C的离心率e=,得=
,其中c=,
椭圆C的左、右焦点分别为F1(-c,0)、F2(c,0).
又点F2在线段PF1的中垂线上,
∴|F1F2|=|PF2|,∴(2c)2=()2+(2-c)2,
解得c=1,∴a2=2,b2=1,∴椭圆的方程为+y2=1.
(2)由题意直线MN的方程为y=kx+m,
由消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=,且kF2M=,kF2N=,
由已知α+β=π得
即+=0.
化简,得2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0,
∴2k·--2m=0,整理得m=-2k.
∴直线MN的方程为y=k(x-2),
因此直线MN过定点,该定点的坐标为(2,0).
略
在极坐标系中,圆上的点到直线
14.
的距离的最小值是 .
正确答案
1
,
。根据点到直线距离公式求解。
若直线3x+4y+m=0与圆 (
为参数)没有公共点,则实数m的取值范围是 。
正确答案
此圆的圆心为(-1.2),因为要没有公共点,所以根据圆心到直线的距离大于半径即可;或者可以联立方程根据二次函数的。
(本题满分12分)
如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,它的一个顶点为
,且离心率等于
,过点
的直线
与椭圆相交于不同两点
,点
在线段
上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,若直线
与
轴不重合,
试求的取值范围。
正确答案
.解(1)设椭圆的标准方程是。
由于椭圆的一个顶点是,故
,根据离心率是
得,
,解得
。
所以椭圆的标准方程是。 ........... (4分)
(2)设。
设直线的方程为
,与椭圆方程联立消去
得
,根据韦达定理得
,
8分
由,得
,整理得
,
把上面的等式代入得,又点
在直线
上,所以
,
于是有.....(10分)
,由
,得
,
∴.综上所述
。。,....(12分)
略
已知椭圆的对称点落在直线
)上,且椭圆C的离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A(3,0),M、N是椭圆C上关于x轴对称的任意两点,连结AN交椭圆于另一点E,求证直线ME与x轴相交于定点.
正确答案
(1) (2)直线ME与x轴相交于定点(
,0)
(1)
设O关于直线的对称点为
,
则的横坐标为
又易知直线O的方程为
为(1,-3).
∴椭圆方程为
(2)显然直线AN存在斜率,设直线AN的方程为
并整理得:
设点
由韦达定理得
∵直线ME方程为的横坐标
将
再将韦达定理的结果代入,并整理可得
∴.
已知中,顶点
,
,
的平分线的方程是
.求顶点
的坐标.
正确答案
作与关于直线
对称的点
,因为
平分
,所以点
必在直线
上,这样可以先求出点
的坐标,然后求出
的方程,从而求出点
的坐标.
设与关于直线
对称的点为
,所以有
解得,
.
所以,的方程为
.
解方程组得
,
.
所以,点的坐标为
.
若过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角α为钝角,则实数a的取值范围为 ______.
正确答案
∵过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角α为钝角,
∴直线的斜率小于0,
即 <0,即
<0,解得-2<a<1,
故答案为 (-2,1).
已知点是以
为焦点的椭圆
上一点,且
则该椭圆的离心率等于_______
正确答案
略
四、选考题(本小题满分10分)
请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题记分.答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.
22.选修4-1:几何证明选讲
在中,AB=AC,过点A的直线与其外接圆交于点P,交BC延长线于点D。
(1)求证: ;
(2)若AC=3,求的值。
正确答案
解:(1),
~
,
又 (5分)
(2)~
,
(10分)
略
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