- 直线与方程
- 共7398题
在平面直角坐标系内有两个定点和动点P,
坐标分别为
、
,动点
满足
,动点
的轨迹为曲线
,曲线
关于直线
的对称曲线为曲线
,直线
与曲线
交于A、B两点,O是坐标原点,△ABO的面积为
,
(1)求曲线C的方程;(2)求的值。
正确答案
1)曲线C的方程为;
(2),或
。
(1)设P点坐标为,则
,化简得
,
所以曲线C的方程为;
(2)曲线C是以为圆心,
为半径的圆 ,曲线
也应该是一个半径为
的圆,点
关于直线
的对称点的坐标为
,所以曲线
的方程为
,
该圆的圆心到直线
的距离
为
,
,或
,
所以,,或
。
在平面直角坐标系xoy中,直线l的参数方程是(其中t为参数),以ox为极轴的极坐标系中,圆C的极坐标方程为ρ=cosθ,则圆心C到直线l的距离为______.
正确答案
将直线l:化成普通方程,得
x-y=0
又∵圆C的极坐标方程为ρ=cosθ,
∴圆C的普通方程为(x-)2+y2=
,得点C(
,0)
因此,圆心C到直线l的距离为d==
故答案为:
已知圆心为C的圆经过点A(-1,1)和B(-2,-2),且圆心在直线L:x+y-1=0上,求圆心为C的圆的标准方程.
正确答案
设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,得到圆心坐标为(a,b),半径为r,
将A与B坐标代入圆方程得:(-1-a)2+(1-b)2=r2,(-2-a)2+(-2-b)2=r2,
消去r,整理得:a+3b+3=0①,
将圆心坐标代入x+y-1=0得:a+b-1=0②,
联立①②解得:a=3,b=-2,r2=(-1-3)2+(1+2)2=25,
则圆C的标准方程为(x-3)2+(y+2)2=25.
以点(-3,4)为圆心且与直线x+y=5相切的圆的标准方程是 ______.
正确答案
由圆心到直线的距离r==2
,且圆心坐标为(-3,4),
所以圆的方程为(x+3)2+(y-4)2=8.
故答案为(x+3)2+(y-4)2=8.
在极坐标中,圆ρ=4cosθ的圆心C到直线ρsin(θ+)=2
的距离为______.
正确答案
由ρ=4cosθ,化为直角坐标方程为x2+y2-4x=0,其圆心是A(2,0),
由ρsin(θ+)=2
得:
ρ sinθ+
ρcosθ =2
,
化为直角坐标方程为x+y-4=0,
由点到直线的距离公式,得=
.
故答案为:.
坐标原点到直线4x+3y-15=0的距离为 ______.
正确答案
坐标原点到直线4x+3y-15=0的距离为 d==3,
故答案为:3.
求经过点A(1,2)且到原点的距离等于1的直线方程.
正确答案
(1)当过点A(1,2)的直线与x轴垂直时,
则点A(1,2)到原点的距离为1,所以x=1为所求直线方程.
(2)当过点A(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.
在△ABC中,两个定点A(-3,0)B(3,0),△ABC的垂心H(三角形三条高线的交点)是AB边上高线CD的中点.
(1)求动点C的轨迹方程;
(2)斜率为2的直线l交动点C的轨迹于P、Q两点,求△OPQ面积的最大值(O是坐标原点).
正确答案
(1)设动点C(x,y)则D(x,0).因为H是CD的中点,故H(x,)
因为AH⊥BC所以kAH•kBC=-1故•
=-1
整理得动点C的轨迹方程+
=1(y≠0)
(2)设l:y=2x+m并代入+
=1(y≠0)得6x2+4mx+m2-18=0,
∵△=(4m)2-4×6×(m2-18)>0
∴54-m2>0
即m∈(-3,3
),
|PQ|==
又原点O到直线l的距离为d=
∴S△OPQ=×
×
×
=
≤
×
=
当且仅当54-m2=m2即m=±3时等号成立,
故△OPQ面积的最大值为.
(坐标系与参数方程选做题) 已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为
(θ为参数),则圆心C到直线l的距离为______.
正确答案
由直线l的参数方程为(t为参数),消去参数t得直线l的普通方程y=x+1.
由圆C的参数方程为(θ为参数),消去参数θ得圆C的普通方程(x-2)2+y2=1.
于是圆心C(2,0)到直线l的距离==
.
故答案为.
选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为(θ为参数,且0≤θ≤2π),点M是曲线C1上的动点.
(Ⅰ)求线段OM的中点P的轨迹的直角坐标方程;
(Ⅱ)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,若直线l的极坐标方程为ρcosθ-ρsin+1=0(ρ>0),求点P到直线l距离的最大值.
正确答案
(Ⅰ)曲线C1上的动点M的坐标为(4cosθ,4sinθ),坐标原点O(0,0),
设P的坐标为(x,y),则由中点坐标公式得x=(0+4c0sθ)=2cosθ,y=
(0+4sinθ)=2sinθ,
∴点P 的坐标为(2cosθ,2sinθ)
∴点P的轨迹的参数方程为(θ为参数,且0≤θ≤2π),
消去参数θ得点P轨迹的直角坐标方程为x2+y2=4
(Ⅱ)由直角坐标与极坐标关系得直线l的直角坐标方程为
x-y+1=0
又由(Ⅰ)知点P的轨迹为圆心在原点半径为2的圆,
因为原点(0,0)到直线x-y+1=0的距离为=
所以点P到直线l距离的最大值2+
已知圆的圆心在直线
上,且与直线
相切于点
.
(Ⅰ)求圆方程;
(Ⅱ)点与点
关于直线
对称.是否存在过点
的直线
,
与圆
相交于
两点,且使三角形
(
为坐标原点),若存在求出直线
的方程,若不存在用计算过程说明理由.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)
试题分析:(Ⅰ)首先求得过圆心与切点的直线,然后与直线联立可求得圆心,再利用两点间的距离公式可求得半径,进而求得圆的方程;(Ⅱ)首先根据对称性求得
的坐标,然后分直线
的斜率是否存在两种情况求解,求解过程中注意利用点到直线的距离公式.
试题解析:(Ⅰ)过切点且与
垂直的直线为
,即
.
与直线联立可求圆心为
,
所以半径,
所以所求圆的方程为.
(Ⅱ)设,∵点
与点
关于直线
对称,
∴.
注意:若没证明,直接得出结果,不扣分.
1.当斜率不存在时,此时直线方程为
,原点到直线的距离为
,
同时令代人圆方程得
,∴
,
∴满足题意,此时方程为
.
2.当斜率存在时,设直线的方程为
,即
,
圆心到直线
的距离
,
设的中点为
,连接
,则必有
,
在中,
,所以
,
而原点到直线的距离为,所以
,
整理,得,不存在这样的实数
,
综上所述直线的方程为.
如图,已知长方形ABCD的两条对角线的交点为E(1,0),且AB与BC所在的直线方程分别为:x+3y-5=0与ax-y+5=0.
(1)求a的值;
(2)求DA所在的直线方程.
正确答案
(1)∵AB与BC所在的直线方程分别为:x+3y-5=0与ax-y+5=0
∴AB与BC所在的直线的斜率分别为:-,a.
由于AB⊥BC,
∴-×a=-1
则a=3.----(2分)
(2)由于DA∥BC,则可设直线DA的方程为:3x-y+m=0(m≠5),
又点E到BC与DA的距离相等,则=
,---(5分)
因此m=-11,或m=5(舍去),
则直线DA所在的方程为3x-y-11=0.----(8分)
(此题也可先解出点B,再利用点D与B关于点E对称得出点D的坐标来完成)
设集合M={l|直线l与直线y=2x相交,且以交点的横坐标为斜率}
(1)点(-2,2)到M中哪条直线的距离最小?
(2)设a∈R+,点P(-2,a)到M中的直线距离的最小值记为dmin,求dmin的解析式.
正确答案
(1)设直线l与直线y=2x相交于E(t,2t).
则直线l的方程为:y-2t=t(x-t),化为tx-y+2t-t2=0.
点F(-2,2)到直线y=2x的距离d1==
.
点F(-2,2)到直线l的距离d2==
=
+
≥2,当且仅当t=0时取等号.
由+
=
=
+
,可得
=
,解得t=±2.
∴当t=±2时,d1=d2.
当t2>4即t>2或t<-2时,d2>d1.
当t2<4即-2<t<2时,d2<d1.
(2)a∈R+,点P(-2,a)到M中的直线距离d==
,
令=m≥1,则t2=m2-1.
∴d==m+
(m≥1).
d′=1-=
.
①当a-1≤0即0<a≤1时,d′>0,d在m≥1单调递增,当m=1时,d取得最小值,dmin=1+a-1=a.
②当a-1>0时,令d′=0,解得m=.
当m>时,d′>0,函数d单调递增;当1≤m<
时,d′>0,函数d单调递减.
∴当m=时,d取得最小值,dmin=
+
=2
.
综上可知:dmin=.
已知圆和圆
.
(1)判断圆和圆
的位置关系;
(2)过圆的圆心
作圆
的切线
,求切线
的方程;
(3)过圆的圆心
作动直线
交圆
于A,B两点.试问:在以AB为直径的所有圆中,是否存在这样的圆
,使得圆
经过点
?若存在,求出圆
的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)外离;
(2)或
;
(3)存在圆:
或
,使得圆
经过点
。
试题分析:(1)求出两圆的圆心距,在比较其与 的大小关系,从而确定两圆的位置关系;(2)由点
斜式设出切线方程,然后用点线距离公式建立关于的方程;(2)斜率不存在时,易知圆
也是满足题意的圆;斜率存在时,假设存在以
为直径的圆
经过点
,则
,所以
,则可得
,再把直线方程与圆
的方程联立可求
,
,代入上式可得关于
的方程。
(1)因为圆的圆心
,半径
,圆
的圆心
,半径
,
所以圆和圆
的圆心距
,
所以圆与圆
外离. 3分
(2)设切线的方程为:
,即
,
所以到
的距离
,解得
.
所以切线的方程为
或
. ....7分
(3)ⅰ)当直线的斜率不存在时,直线
经过圆
的圆心
,此时直线
与圆
的交点为
,
,
即为圆
的直径,而点
在圆
上,即圆
也是满足题意的圆........8分
ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线
,由
,
消去整理,得
,
由△,得
或
.
设,则有
① 9分
由①得, ②
, ③
若存在以为直径的圆
经过点
,则
,所以
,
因此,即
, 10分
则,所以
,
,满足题意.
此时以为直径的圆的方程为
,
即,亦即
. 12分
综上,在以AB为直径的所有圆中,存在圆:
或
,使得圆
经过点
. 14分
(极坐标选做题)
极坐标系中,曲线ρ=-4cosθ上的点到直线ρ(cosθ+sinθ)=8的距离的最大值是______.
正确答案
曲线ρ=-4cosθ 即 x2+y2+4x=0,(x+2)2+y2=4,表示圆心为(-2,0),半径等于2的圆.
直线ρ(cosθ+sinθ)=8 即 x+
y-8=0,
圆心到直线的距离等于 =5,
故圆上的动点到直线的距离的最大值等于5+2=7,
故答案为:7.
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