- 直线与方程
- 共7398题
已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4,直线l1过定点A(1,0).
(1)若l1与圆相切,求l1的方程;
(2)若l1与圆相交于P、Q两点,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,判断AM·AN是否为定值?若是,则求出定值;若不是,请说明理由.
正确答案
(1)x=1或3x-4y-3=0(2)6
(1)①若直线l1的斜率不存在,即直线是x=1,符合题意.
②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=k(x-1),即kx-y-k=0.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,即=2,解得k=
.
∴所求直线方程是x=1或3x-4y-3=0.
(2)(解法1)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为kx-y-k=0.
由得N
.又直线CM与l1垂直,
由得M
.
∴AM·AN=·
==6为定值.
故AM·AN是定值,且为6.
(解法2)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为kx-y-k=0.
由得N
.再由
得(1+k2)x2-(2k2+8k+6)x+k2+8k+21=0.
∴x1+x2=,得M
.
以下同解法1.
(解法3)用几何法
连结CA并延长交l2于点B,kAC=2,kl2=-,
∴CB⊥l2.如图所示,△AMC∽△ABN,则,
可得AM·AN=AC·AB=2·
=6,是定值
已知圆的方程:
,其中
.
(1)若圆C与直线相交于
,
两点,且
,求
的值;
(2)在(1)条件下,是否存在直线,使得圆上有四点到直线
的距离为
,若存在,求出
的范围,若不存在,说明理由.
正确答案
(1) ;(2)
.
试题分析:(1)将圆的方程化为标准方程,求出圆心到直线的距离,利用 ,求出
值;(2) 圆上有四点到直线
的距离为
,即距直线
的距离
的两条直线与圆分别有两个交点,圆心到直线的距离
,求出
值.
试题解析:解:(1)圆的方程化为 ,圆心 C(1,2),半径
,
则圆心C(1,2)到直线的距离为
3分
由于,则
,有
,
得
. 6分
(2)假设存在直线,使得圆上有四点到直线
的距离为
, 7分
由于圆心 C(1,2),半径, 则圆心C(1,2)到直线
的距离为
, 10分
解得. 13分
已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=25,直线l:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R).
(1)求证:不论m取什么实数,直线l与圆C恒交于两点;
(2)求直线被圆C截得的弦长最小时直线l的方程.
正确答案
(1)见解析(2)2x-y-5=0.
(1)证明:直线l的方程整理得(x+y-4)+m(2x+y-7)=0,∵m∈R,∴
也就是直线l恒过定点A(3,1).由于|AC|=
<5(半径),∴点A(3,1)在圆C内,故直线l与圆C恒交于两点.
(2)解:弦长最小时,直线l⊥AC,而kAC=-,故此时直线l的方程为2x-y-5=0.
过单位圆是位于第一象限的任意一点作圆的切线,则该切线与两坐标轴所围成的三角形面积的最小值是___________。
正确答案
设切点坐标为,则切线方程为
,该切线与两坐标轴的交点坐标分别是
,故切线与两坐标轴所围成的三角形的面积是
,又
,故
,即该切线与两坐标轴所围成的三角形面积的最小值是
。
已知点,动点P 满足:|PA|=2|PB|.
(1)若点P的轨迹为曲线,求此曲线的方程;
(2)若点Q在直线l1: x+y+3=0上,直线l2经过点Q且与曲线只有一个公共点M,求|QM|的最小值.
正确答案
(1) ;(2)
.
试题分析:(1) 利用两点间距离公式,结合|PA|=2|PB|可求;(2) 由题可知,|QM|=,当CQ
l1 时,|CQ|取最小值时,|QM|取最小值.
解:(1)设P点的坐标为(x, y), 由|PA|=2|PB|,得
=2
,
化简,得,即为所求.
(2)曲线C是以点(5,0)为圆心,4为半径的圆, 直线l2是圆的切线,连接CQ,则
|QM|==
,
当CQl1,|CQ|取最小值,则
.
此时|QM|的最小值为.
已知:椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为8,且经过点(0,3)
(1)求此椭圆的方程
(2)若已知直线l:4x-5y+40=0,问:椭圆C上是否存在一点,使它到直线l的距离最小?最小距离是多少?
正确答案
(1)由题意知,2c=8,c=4,
∴b=3,
从而a2=b2+c2=25,
∴方程是+
=1…(4分)
(2)由直线l的方程与椭圆的方程可以知道,直线l与椭圆不相交
设直线m平行于直线l,则直线m的方程可以写成4x-5y+k=0(1)
由方程组
消去y,得25x2+8kx+k2-225=0(2)
令方程(2)的根的判别式△=0,得64k2-4×25(k2-225)=0(3)
解方程(3)得k1=25或k2=-25,
∴当k1=25时,直线m与椭圆交点到直线l的距离最近,此时直线m的方程为4x-5y+25=0
直线m与直线l间的距离d==
所以,最小距离是.…(8分)
已知直线l:(3+2λ)x+(4+λ)y+2(λ-1)=0.
(1)证明不论λ为何实数,直线l恒过定点,并求出定点坐标.
(2)求直线通过的定点到直线3x-2y=1的距离.
正确答案
证明:(1)由(3+2λ)x+(4+λ)y+2(λ-1)=0得:
(3x+4y-2)+λ(2x+y+2)=0,
所以有:,
解得:,
所以直线(3+2λ)x+(4+λ)y+2(λ-1)=0通过定点(-2,2).
(2)点(-2,2)到直线3x-2y-1=0的距离
d==
.
已知直线,圆
.
(1)求直线被圆
所截得的弦长;
(2)如果过点的直线
与直线
垂直,
与圆心在直线
上的圆
相切,圆
被直线
分成两段圆弧,且弧长之比为
,求圆
的方程.
正确答案
(1);(2)
或
.
试题分析:(1)由题意可以通过求弦心距进而求得弦长,而弦心距即为圆心到直线
的距离:
,再由垂径定理,弦长为
;(2)根据题意可求得
:
,由圆心
在直线
上,可设
,从而根据
与圆
相切可知圆
的半径
,再由圆
被直线
分成两段圆弧,且弧长之比为
,可知两段弧的度数分为为
,
,从而直线
截圆
的弦的弦心距为半径的一半,即有关于
的方程:
,解得
或
,从而可得圆
的方程为:
或
.
试题解析:(1)直线被圆
所截得弦弦心距为
,∴弦长为
; 3分
∵过点
且与
垂直,∴
:
, 3分
∵圆心在直线
上,∴设
,∵
与圆
相切,∴
,
设与圆
交于
,
两点,∵圆
被直线
分成两段圆弧,且弧长之比为
,∴
,
即可得的弦心距
,解得
或
,
∴圆的方程为:
或
. 6分
若直线与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,且以坐标原点为圆心以
为半径的圆与直线l相切,则△AOB面积为_____________.
正确答案
试题分析:依题意圆的方程为,因为直线
与圆相切,
所以,又直线
与x轴相交于点A
,与y轴相交于点B
,所以△AOB面积为
.
已知点和圆
:
.
(Ⅰ)过点的直线
被圆
所截得的弦长为
,求直线
的方程;
(Ⅱ)若的面积
,且
是圆
内部第一、二象限的整点(平面内横、纵坐标均为整数
的点称为整点),求出点的坐标.
正确答案
(Ⅰ)方程为:或
;(Ⅱ)
.
试题分析:(Ⅰ)当所求直线的斜率不存在时,弦长为
,不符合要求.因此可设直线
的斜率为
,根据点斜式写出直线方程
,求出圆心到直线的距离
,再由勾股定理得到:
,解得
;(Ⅱ)连结
,求出圆与
轴的两个交点
.并连结
,得到
,因此要使
,那么点
必在经过点
且与直线
平行的直线上.结合点
所在象限,可以求出
为
.
试题解析:(Ⅰ)当所求直线的斜率不存在时,弦长为
,不符合要求;
因此设直线的斜率为
,那么直线
的方程为:
.
所以圆心到直线的距离,又因为半径
弦长为
.
所以,解得:
.
所以所求直线方程为:或
;
(Ⅱ)连结,点
满足
,
过作直线
的平行线
.
∵
∴直线的方程分别为:
设点(
且
)
∴
解,得:
∵且
,在
上
对应的
.
∴满足条件的点存在,共有2个,它们的坐标分别为:
.
已知圆的方程:
(1)求m的取值范围;
(2)若圆C与直线相交于
,
两点,且
,求
的值
(3)若(1)中的圆与直线x+2y-4=0相交于M、N两点,且OM⊥ON(O为坐标原点),求m的值;
正确答案
(1);(2)
;(3)
.
试题分析:(1)圆的方程要满足;或配成圆的标准方程,
;
(2) 利用弦心距公式,先求点到面的距离,利用 ,求出
的值;
(3)设,若
,那么
,利用直线方程与圆的方程联立,得到根与系数的关系式,代入后,求得
的值.
试题解析:解:(1)(1)方程x2+y2-2x-4y+m=0,可化为
(x-1)2+(y-2)2=5-m,
∵此方程表示圆,
∴5-m>0,即m<5.
(2) 圆的方程化为 ,圆心 C(1,2),半径
,
则圆心C(1,2)到直线的距离为
由于,则
,有
,
得
.
(3)
消去x得(4-2y)2+y2-2×(4-2y)-4y+m=0,
化简得5y2-16y+m+8=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则
①②
由OM⊥ON得y1y2+x1x2=0
即y1y2+(4-2y1)(4-2y2)=0,
∴16-8(y1+y2)+5y1y2=0.
将①②两式代入上式得
16-8×+5×
=0,
解之得.
已知两点A(4,4)、B(6,3)到直线l的距离相等,且l过两直线l1:2x-y-3=0和 l2:x+y-3=0的交点,求直线l的方程.
正确答案
由方程组得
,故两直线的交点为(2,1),
故l的方程为:y-1=k(x-2),即kx-y-(2k-1)=0,
由题意知=
,解得 k1=-
或k2=
,
所以l的方程为:x+2y-4=0,或5x-6y-4=0.
已知椭圆E的方程为+
=1(a>b>0),长轴是短轴的2倍,且椭圆E过点(
,
);斜率为k(k>0)的直线l过点A(0,2),
为直线l的一个法向量,坐标平面上的点B满足条件|
•
|=|
|.
(1)写出椭圆E方程,并求点B到直线l的距离;
(2)若椭圆E上恰好存在3个这样的点B,求k的值.
正确答案
(1)由题意得解得a2=4,b2=1,
∴椭圆E方程为:+y2=1.
直线l的方程为y=kx+2,其一个法向量=(k,-1),设点B的坐标为B(x0,y0),由
=(x0,y0-2)及|
•
|=|
|得|kx0-y0+2|=
,
∴B(x0,y0)到直线y=kx+2的距离为d==1.
(2)由(1)知,点B是椭圆E上到直线l的距离为1的点,即与直线l的距离为1的二条平行线与椭圆E恰好有三个交点.
设与直线l平行的直线方程为y=kx+t
由得x2+4(kx+t)2=4,即(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0△=64k2t2-4(1+4k2)(4t2-4)=16(1+4k2-t2)①
当△=0时,k2=②
又由两平行线间的距离为1,可得=1③
把②代入③得(t-2)2=1+,即3t2-16t+13=0,(3t-13)(t-1)=0
解得t=1,或t=
当t=1时,代入②得k=0,与已知k>0不符,不合题意;
当t=时,代入②得k=
,代回③得t=
或t=
当k=,t=
时,由①知△>0
此时两平行线y=x+
和y=
x+
,与椭圆E有三个交点,
∴k=.
已知点P是抛物线y2=2x上动点,求P到直线l:x-y+6=0的距离的最小值.
正确答案
由点P在抛物线y2=2x上,设P(,y0),
则点P到直线l:x-y+6=0的距离d==
,
当y0=1时d最小,为.
所以点P到直线l:x-y+6=0的距离的最小值为.
过点作直线
与圆
交于M、N两点,若
=8,则
的方程为 .
正确答案
略
扫码查看完整答案与解析