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题型:简答题
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简答题

已知圆C的中心在原点O,点P(2,2)、A、B都在圆C上,且 (m∈R).

(Ⅰ)求圆C的方程及直线AB的斜率;

(Ⅱ)当△OAB的面积取得最大值时,求直线AB的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)设圆C的方程为x2+y2=r2

∵点P(2,2)在圆C上,

∴r2=8 ∴圆C的方程为x2+y2=8

∵A、B都在圆C上,

∴A,B关于直线OP对称

∵直线OP的斜率为1

∴直线AB的斜率为﹣1;

(Ⅱ)设直线AB的方程为y=﹣x+b,

则圆心到直线AB的距离为d=

∴|AB|=2

∴△OAB的面积为×2×==4

当且仅当,即b=±时,

△OAB的面积取得最大值4

时直线AB的方程为y=﹣x±

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简答题

已知中心在原点O,焦点F1、F2在x轴上的椭圆E经过点C(2,2),且抛物线y2=x的焦点为F1

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)垂直于OC的直线l与椭圆E交于A、B两点,当以AB为直径的圆P与y轴相切时,求直线l的方程和圆P的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为

,①

∵抛物线的焦点为F1

,  ②

又a2=b2+c2, ③

由①、②、③得a2=12,b2=6,

所以椭圆E的方程为

(Ⅱ)依题意,直线OC斜率为1,由此设直线l的方程为y=-x+m,

代入椭圆E方程,得3x2-4mx+2m2-12=0,

由△=16m2-12(2m2-12)=8(18-m2),得m2<18,

记A(x1,y1)、B(x2,y2),

则x1+x2=,x1x2=

圆P的圆心为

半径

当圆P与y轴相切时,

,m2=9<18,m=±3,

当m=3时,直线l方程为y=-x+3,

此时,x1+x2=4,圆心为(2,1),半径为2,

圆P的方程为(x-2)2+(y-1)2=4;

同理,当m=-3时,直线l方程为y=-x-3,

圆P的方程为(x+2)2+(y+1)2=4。

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简答题

已知△ABC的顶点A(0,1),AB边上的中线CD所在的直线方程为2x-2y-1=0,AC边上的高BH所在直线的方程为y=0。

(1)求△ABC的顶点B、C的坐标;

(2)若圆M经过不同的三点A、B、P(m,0),且斜率为1的直线与圆M相切于点P,求圆M的方程。

正确答案

解:(1)AC边上的高BH所在直线的方程为y=0,所以,AC:x=0,

又CD:2x-2y-1=0,所以

设B(b,0),则AB的中点,代入方程2x-2y-1=0,解得b=2,所以B(2,0);

(2)由A(0,1),B(2,0)可得,圆M的弦AB的中垂线方程为4x-2y-3=0,注意到BP也是圆M的弦,所以,圆心在直线x=上,设圆心M坐标为

因为圆心M在直线上4x-2y-3=0,

所以2m-2n+1=0…………①,

又因为斜率为1的直线与圆M相切于点P,所以,即

整理得…………②,

由①②解得

所以,,半径

所以所求圆方程为

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简答题

如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0,点T(﹣1,1)在AD边所在直线上.

(1)AD边所在直线的方程;

(2)矩形ABCD外接圆的方程.

正确答案

解:(1)∵AB边所在直线的方程为x﹣3y﹣6=0,且AD与AB垂直,

∴直线AD的斜率为﹣3.

又因为点T(﹣1,1)在直线AD上,

∴AD边所在直线的方程为y﹣1=﹣3(x+1),3x+y+2=0.

(2)由,解得点A的坐标为(0,﹣2),

∵矩形ABCD两条对角线的交点为M(2,0).

∴M为矩形ABCD外接圆的圆心,

又|AM|2=(2﹣0)2+(0+2)2=8,

从而矩形ABCD外接圆的方程为 (x﹣2)2+y2=8.

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简答题

已知圆心为(2,1)的圆C与直线l:x=3相切。

(1)求圆C的标准方程;

(2)若圆C与圆O:x2+y2=4相交于A,B两点,求直线AB的方程。(用一般式表示)

正确答案

解:(1)因为圆C与直线l:x=3相切,

故圆心到直线l的距离d=1等于圆的半径,

所以圆的标准方程为

(2)

两式相减得:

因为圆C与圆O相交于A,B两点,

所以直线AB的方程即为2x+y-4=0。

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简答题

已知位于y轴右侧的圆C与y相切于点P(0,1),与x轴相交于点A、B,且被x轴分成的两段弧之比为1﹕2(如图所示).

(I)求圆C的方程;

(II)若经过点(1,0)的直线l与圆C相交于点E、F,且以线段EF为直径的圆恰好过圆心C,求直线l的方程.

正确答案

解:(I)因为圆C位于y轴右侧,且与y相切于点P(0,1),

所以圆心C在直线y=1上.又圆C被x轴分成的两段弧之比为1﹕2,

所以

所以PC=AC=BC=2,圆心C的坐标为(2,1).

所以所求圆C的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=4.

(II)①若直线l斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣1)(k≠0),

即kx﹣y﹣k=0.

因为线段EF为直径的圆恰好过圆心C,所以EC⊥FC.

因此

∵圆心C(2,1)到直线l的距离

∴由得k=﹣1.

故所求直线l的方程为y=﹣(x﹣1),即x+y﹣1=0.

②若直线l斜率不存在,此时直线l的方程为x=1,点E、F的坐标分别为,不满足条件.

故所求直线的方程为x+y﹣1=0.

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简答题

已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=1。

(Ⅰ)求圆心坐标及圆的半径长;

(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+2,求证:直线l与圆C必相交;

(Ⅲ)从圆外一点P(x,y)向圆引一条切线,切点为A,O为坐标原点,且有|PA|=|PO|,求点P的轨迹方程。

正确答案

解:(Ⅰ)圆心坐标是(1,2),半径r=1;

(Ⅱ)联立

消去y,得(k2+1)x2-2x=0,

∴k2+1≠0,且△=(-2)2-4·(k2+1)·0=4>0,

∴直线l与圆C必相交;

(Ⅲ)∵切线PA与半径CA垂直,

∴|PA|2=|PC|2-|CA|2

又∵|PA|=|PO|,

∴|PA|2=|PO|2

即x2+y2=(x-1)2+(y-2)2-1,

整理,得x+2y-2=0,

∴点P的轨迹方程为x+2y-2=0。

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简答题

在平面直角坐标系xOy中,以C(1,-2)为圆心的圆与直线x+y++1=0相切。

(1)求圆C的方程;

(2)是否存在斜率为1的直线l,使得以l被圆C截得的弦AB为直径的圆过原点,若存在,求出此直线方程,若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)设圆的方程

由题意得,所求圆的半径

∴所求的圆方程是

(2)设存在满足题意的直线l,设此直线方程为

设直线l与圆C相交于A,B两点的坐标分别为

依题意有OA⊥OB

消去y得:

所以

解得

经检验时,都符合题意

∴存在满足题意的直线l:l1,l2

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简答题

已知圆心在第二象限,半径为的圆C与直线y=x相切于坐标原点O,过点D(-3,0)作直线与圆C相交于A,B两点,且|DA|=|DB|。

(1)求圆C的方程;

(2)求直线的方程。

正确答案

解:(1)设圆C的圆心为C(,b),则圆C的方程为:

∵直线y=x与圆C相切于坐标原点O,

∴点O在圆C上,且直线OA垂直于直线y=x,

于是有

解得

由圆心C在第二象限得=-2,b=2,所以圆C的方程为

(2)由|DA|=|DB|知点D为弦AB的中点,由垂径定理知CD⊥AB,

∵直线过点D(-3,0),

∴直线的方程为:

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简答题

已知平面上的两个定点O(0,0),A(0,3),动点M满足|AM|=2|OM|。

(Ⅰ)求动点M的轨迹方程;

(Ⅱ)若经过点A(,2)的直线被动点M的轨迹E截得的弦长为2,求直线的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)设M(x,y),由条件|AM|=2|OM|得:

化简整理,得:,即

(Ⅱ)设圆的圆心E到直线l的距离为d,则

若直线l的斜率存在,设其为k,则,即

,解得:,从而l:

当直线l的斜率不存在时,其方程为,易验证知满足条件;

综上,直线l的方程为

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简答题

已知圆,直线

(Ⅰ)求证:对,直线与圆C总有两个不同交点;

(Ⅱ)设与圆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,求此时直线的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)圆的圆心为,半径为

∴圆心C到直线的距离

∴直线与圆C相交,即直线与圆C总有两个不同交点;

(Ⅱ)当M与P不重合时,连结CM、CP,则

,则

化简得:

当M与P重合时,也满足上式。

故弦AB中点的轨迹方程是

(Ⅲ)设,由,∴,化简的………………①

又由消去

……………(*)

   ………………………………②

由①②解得,带入(*)式解得

∴直线的方程为

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简答题

已知圆x2+y2=8内有一点P0(-1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦。

(1)当α=时,求AB的长;

(2)当弦AB被点P0平分时,写出直线AB的方程。

正确答案

解:(1)

(2)

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简答题

自点A(-3,3)发出的光线L射到x轴上,被x轴反射,其反射光线所在的直线与圆x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光线L所在的直线方程。

正确答案

解:已知圆的标准方程是(x-2)2+(y-2)2=1,

它关于x轴的对称圆的方程是(x-2)2+(y+2)2=1。

设光线L所在直线方程是:y-3=k(x+3),

由题设知,对称圆的圆心C′(2,-2)到这条直线的距离等于1,即

整理得,

解得:

故所求的直线方程是

即3x+4y-3=0或4x+3y+3=0。

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简答题

如图,直角三角形ABC的顶点坐标A(﹣2,0),直角顶点,顶点C在x轴上,点P为线段OC的中点.

(1)求BC边所在直线方程;

(2)M为直角三角形ABC外接圆的圆心,求圆M的方程;

(3)直线l过点P且线被圆M截得的弦长为,求直线的l方程.

正确答案

解:(1)∵AB的直线的斜率k=﹣,AB⊥BC,

∴BC的斜率k=

∴直线BC:y= x﹣2

(2)由y=x﹣2

令y=0,得:C(4,0),

∴圆心M(1,0),

又∵AM=3,

∴外接圆的方程为(x﹣1)2+y2=9.

(3)由题意可得P(2,0)当斜率不存在时,直线方程为x=2,则

此时与圆相交可得交点E(2,2),F(2,﹣2),

EF=4满足题意

当斜率存在时,设直线方程为y=k(x﹣2)

∵弦长4,半径r=3,圆心(1,0)到直线y=k(x﹣2)的距离d=

+d2=9,此时k不存在

故直线的方程为x=2

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简答题

如图,圆x2+y2=8内有一点P(-1,2),AB为过点P且倾斜角为α的弦。

(1)当α=135°时,求|AB|;

(2)当弦AB被点P平分时,写出直线AB的方程。

(3)求过点P的弦的中点的轨迹方程。

正确答案

解:(1)过点O做OG⊥AB于G,连结OA,

当α=135°时,直线AB的斜率为-1,

故直线AB的方程x+y-1=0,

∴OG=

∵r=

(2)当弦AB被P平分时,OP⊥AB,此时kOP=

∴AB的点斜式方程为,即

(3)设AB的中点为M(x,y),AB的斜率为k,OM⊥AB,

消去k,得

当AB的斜率k不存在时也成立,

故过点P的弦的中点的轨迹方程为

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