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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系中,已知圆 的圆心为,过点且斜率为的直线与圆相交于不同的两点

(Ⅰ)求的取值范围;

(Ⅱ)以OA,OB为邻边作平行四边形OADB,是否存在常数,使得直线OD与PQ平行?如果存在,求值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)先设出直线的方程,由直线与圆有两个不同的交战,故联立圆方程可得得一元二次方程,由判别式大于0可得K的取值范围为;(Ⅱ)没有符合题意的常数,理由见解析.

试题分析:(Ⅰ);(Ⅱ)由向量加减法,可利用向量处理,设,则,由共线等价于,然后由根与系数关系可得,由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数.注意运用向量法和方程的思想.

试题解析:(Ⅰ)圆的方程可写成,所以圆心为

且斜率为的直线方程为

代入圆方程得,整理得.   ①

直线与圆交于两个不同的点等价于

解得,即的取值范围为

(Ⅱ)设,则

由方程①,    ②

.  ③

所以共线等价于

将②③代入上式,解得 

由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数

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题型:简答题
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简答题

过点作一条直线和分别相交于两点,试求的最大值。(其中为坐标原点)

正确答案

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过点作一圆与轴、轴分别相切于点A、B,且使点

在优弧AB上,则圆的方程为,于是过点作圆的切线和轴、轴分别相交于两点,圆为的内切圆,故

若过点的直线不和圆相切,则作圆的平行于的切线和轴、轴分别相交于

两点,则。由折线的长大于的长及切线长定理,得

所以,的最大值为6。

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题型:简答题
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简答题

设圆O:x2+y2=4,O为坐标原点

(I)若直线l过点P(1,2),且圆心O到直线l的距离等于1,求直线l的方程;

(II)已知定点N(4,0),若M是圆O上的一个动点,点P满足=(+),求动点P的轨迹方程.

正确答案

(I)(1)当过点P(1,2)的直线l与x轴垂直时,

此时圆心O到直线l的距离等于1,

所以x=1为所求直线方程.

(2)当过点P(1,2)且与x轴不垂直时,可设所求直线方程为y-2=k(x-1),

即:kx-y-k+2=0,由题意有=1,解得k=

故所求的直线方程为y-2=(x-1),即3x-4y+5=0.

综上,所求直线方程为x=1或3x-4y+5=0.

(II):设点P(x,y),M(x0,y0),则=(x,y),=(x0,y 0)

因为N(4,0)

所以=(4,0)

因为=(+),

所以(x,y)=[(4,0)+(x0,y0)]

,即

又x02+y02=4,∴(2x-4)2+4y2=4,

即:(x-2)2+y2=1.

故动点P的轨迹方程:(x-2)2+y2=1.

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题型:简答题
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简答题

已知圆C:x2+(y-3)2=4,一动直线l过A(-1,0)与圆C相交于P、Q两点,

M是PQ中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.

(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C;

(2)当PQ=2时,求直线l的方程;

(3)探索·是否与直线l的倾斜角有关?若无关,请求出其值;若有关,请说明理由.

正确答案

(1)见解析(2)x=-1或4x-3y+4=0.(3)-5

(1)证明:∵l与m垂直,且km=-

∴kl=3.又kAC=3,所以当l与m垂直时,l的方程为y=3(x+1),l必过圆心C.

(2)解:①当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0.因为PQ=2,所以CM==1,则由CM==1,得k=,∴直线l:4x-3y+4=0.从而所求的直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.

(3)解:∵CM⊥MN,∴·=(···.

①当l与x轴垂直时,易得N,则.又=(1,3),∴··=-5;②当l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),则由

得N,则.

··=-5.

综上,·与直线l的斜率无关,且·=-5.

另解:连结CA并延长交m于点B,连结CM,CN,由题意知AC⊥m,又CM⊥l,∴四点M、C、N、B都在以CN为直径的圆上,由相交弦定理,得·=-|AM|·|AN|=-|AC|·|AB|=-5.

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题型:填空题
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填空题

直线axby=1与圆x2y2=1相交于AB两点(其中ab是实数),且△AOB是直角三角形(O是坐标原点),则点P(ab)与点(0,1)之间距离的最小值为________.

正确答案

-1

根据题意画出图形,如图所示,

过点OOCABC,因为△AOB为等腰直角三角形,所以C为弦AB的中点,又|OA|=|OB|=1,根据勾股定理得|AB|=,∴|OC|=|AB|=.

∴圆心到直线的距离为,即2a2b2=2,即a2=-b2+1≥0.

∴-b.则点P(ab)与点(0,1)之间距离d.

f(b)=b2-2b+2=(b-2)2,此函数为对称轴为x=2的开口向上的抛物线,∴当-b<2时,函数为减函数.

f()=3-2,∴d的最小值为-1

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题型:简答题
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简答题

已知动点到定点与到定点的距离之比为.

(1)求动点的轨迹C的方程,并指明曲线C的轨迹;

(2)设直线,若曲线C上恰有三个点到直线的距离为1,求实数的值。

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)根据题意列式计算;(2)直线,若曲线C上恰有三个点到直线的距离为1,说明圆心到此直线的距离也为,列式计算即可.

试题解析:(1)根据题意有,化简整理得

;6分 

(2) 直线,若曲线C上恰有三个点到直线的距离为1,说明圆心到此直线的距离也为,因为由(1)得出的圆的方程为圆心坐标为,所以解得

  12分

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题型:简答题
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简答题

已知△ABC中,∠ABC=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,求点P到AC、BC的距离乘积的最大值.

正确答案

∵∠ABC=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,依题意,作图如下:

BC在x轴上,B点与原点O重合,点A(0,b)在y轴正半轴上,

依题意知,b==

设点P(0,m)(0<m<),

∵直线AC的方程为+=1,即x+3y-3=0,

∴点P(0,m)到直线x+3y-3=0的距离(即点P(0,m)到AC的距离)d==|m-|=-m),

又点P(0,m)到BC的距离为m,

∴点P到AC、BC的距离乘积f(m)=m•-m)≤•(

m+(

7

-m)

2

)2==(当且仅当m=时取“=”).

∴点P到AC、BC的距离乘积的最大值为

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题型:简答题
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简答题

求经过点P(1,2)的直线,且使A(2,3),B(0,-5)到它的距离相等的直线方程.

正确答案

(1)x=1显然符合条件;

(2)当A(2,3),B(0,-5)在所求直线同侧时,得到直线AB与所求的直线平行,kAB=4,所以所求的直线斜率为4,

∴y-2=4(x-1),化简得:4x-y-2=0,

所以满足条件的直线为4x-y-2=0,或x=1

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题型:填空题
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填空题

已知点P(xy)是直线kxy+4=0(k>0)上一动点,PAPB是圆Cx2y2-2y=0的两条切线,AB为切点,若四边形PACB的最小面积是2,则k的值为________.

正确答案

2

C的方程可化为x2+(y-1)2=1,因为四边形PACB的最小面积是2,且此时切线长为2,故圆心(0,1)到直线kxy+4=0的距离为,即,解得k=±2,又k>0,所以k=2.

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题型:简答题
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简答题

已知半径为1的定圆⊙P的圆心P到定直线的距离为2,Q是上一动点,⊙Q与⊙P相外切,⊙Q交于M、N两点,对于任意直径MN,平面上恒有一定点A,使得∠MAN为定值。求∠MAN的度数。

正确答案

60°

为x轴,点P到的垂线为y轴建立如图所示的直角坐标系,设Q的坐标为(x, 0),点A(k, λ),⊙Q的半径为r,则:M(x-r, 0), N(x+r, 0), P(2, 0), PQ==1+r。所以x=±, ∴tan∠MAN=

,令2m=h2+k2-3,tan∠MAN=,所以m+rk=nhr,∴m+(1-nh)r=,两边平方,得:m2+2m(1-nh)r-(1-nh)2r2=k2r2+2k2r-3k2,因为对于任意实数r≥1,上式恒成立,所以,由(1)(2)式,得m="0," k=0,由(3)式,得n=。由2m=h2+k2-3得h=±,所以tan∠MAN==h=±。所以∠MAN=60°或120°(舍)(当Q(0, 0), r=1时∠MAN=60°),故∠MAN=60°。

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题型:简答题
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简答题

已知正方形的中心为直线2x-y+2=0,x+y+1=0的交点,正方形一边所在的直线方程为x+3y-5=0,求正方形其他三边的方程.

正确答案

先求得直线2x-y+2=0,x+y+1=0的交点A(-1,0),

设与一边所在的直线 x+3y-5=0 平行的边所在的直线方程为x+3y+m=0 (m≠-5),设与一边所在的直线 x+3y-5=0 垂直的边所在的直线方程为 3x-y-n=0,

由于正方形的中心A(-1,0)到 x+3y-5=0 的距离等于 =

故A到其它三边的距离也等于

==

∴m=7,n=9或n=-3.

故其它三边所在的直线方程为x+3y+7=0,3x-y+9=0,3x-y-3=0.

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题型:简答题
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简答题

如图,直线l过点P(0,1),夹在两已知直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0之间的线段AB恰被点P平分.

(1)求直线l的方程;

(2)设点D(0,m),且AD∥l1,求:△ABD的面积.

正确答案

(1)∵点B在直线l1:2x+y-8=0上,可设B(a,8-2a),

又P(0,1)是AB的中点,

∴A(-a,2a-6),

∵点A在直线l2:x-3y+10=0上,

∴-a-3(2a-6)+10=0,

解得a=4,即B(4,0).

故直线l的方程是x+4y-4=0;

(2)由(1)知A(-4,2),

又AD∥l1,则kAD==-2,

∴m=-6,则D(0,-6).

点A到直线l1的距离d==

|AD|==4

∴S△ABD=|AD|•d=•4=28.

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题型:简答题
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简答题

已知点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2≠0)是抛物线y2=2px(p>0)上的两个动点,O是坐标原点,且OA⊥OB,设圆C的方程为x2+y2-(x1+x2)x-(y1+y2)y=0.

(1)证明:圆C是以线段AB为直径的圆;

(2)当圆心C到直线x-2y=0的距离的最小值为时,求P的值.

正确答案

(1)证明:因为OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0①

设点M(x,y)是以线段AB为直径的圆上的任意一点,则=0

即(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0

展开上式并将 ①代入得x2+y2-(x1+x2)x-(y1+y2)y=0

故圆C是以线段AB为直径的圆;

(2)设圆C的圆心为C(x,y),

则x=,y=

∵y12=2px1,y22=2px2(p>0),

∴x1x2=

又∵x1x2+y1y2=0

∴x1x2=-y1y2

∴-y1y2=

∴y1y2=-4p2

∴x==(y12+y22

=(y12+y22+2y1y2)-

=(y2+2p2

∴圆心的轨迹方程为:y2=px-2p2

设圆心C到直线x-2y=0的距离为d,则d==

∴当y=p时,d有最小值

=

∴p=5.

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题型:简答题
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简答题

(本题满分16分)在平面直角坐标系中,已知圆,圆,且).

(1)设为坐标轴上的点,满足:过点P分别作圆与圆的一条切线,切点分别为,使得,试求出所有满足条件的点的坐标;

(2)若斜率为正数的直线平分圆,求证:直线与圆总相交.

正确答案

(1)(2)见解析

(1)设点的坐标为,圆与圆的半径分别为

由题意得

  3分

化简得,   5分

因为为坐标轴上的点,

所以点的坐标为.    7分

(2)依题意可设直线的方程为:,化简得

则圆心到直线的距离为

又圆的半径为,   10分

所以,“直线与圆总相交”等价于

,且

 ①,”     12分

,整理得

时,

时,判别式,解得

综上得的最小值为1,      14分

所以,①式,即证.       16分

【命题意图】本题考查直线与圆知识 ,意在考查运算求解能力,数学综合论证能力.

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题型:填空题
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填空题

在平面直角坐标系中,已知点在圆内,动直线过点且交圆两点,若△ABC的面积的最大值为,则实数的取值范围为      

正确答案

试题分析:圆的标准方程为,首先由点在圆内,则,解得,又,由题意存在,此时圆心到直线的距离,因此总是等价于过点的直线中有一条与圆心的距离为4,显然,所以,解得,因此的取值范围是

下一知识点 : 圆与方程
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