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题型:简答题
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简答题

选修4-1:几何证明选讲

如图,圆O的直径AB=10,弦DE⊥AB于点H,AH=2。

(1)求DE的长;

(2)延长ED到P,过P作圆O的切线,切点为C,若PC=2,求PD的长。

正确答案

(1)DE=8(2)PD=2

(1)AB为圆O的直径,AB⊥DE,DH=HE,

DH=AHBH=2(10-2)=16,

DH=4,DE=8

(2)  PC切圆O于点C,PC=PD·PE,

=PD·(PD+8), PD=2。

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简答题

(本小题满分10分)

如图,△ABC内接于⊙OABAC,直线MN切⊙O于点C,弦BDMNACBD相交于点E

(Ⅰ)求证:△ABE≌△ACD

(Ⅱ)若AB=6,BC=4,求AE

正确答案

22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲

解:(Ⅰ)在ΔABE和ΔACD中,

  ∠ABE=∠ACD………………2分

又,∠BAE=∠EDC

∵BD//MN   

∴∠EDC=∠DCN

∵直线是圆的切线,

∴∠DCN=∠CAD

∴∠BAE=∠CAD

∴ΔΔ(角、边、角)……………………………5分

(Ⅱ)

∵∠EBC=∠BCM ∠BCM=∠BDC

∴∠EBC=∠BDC=∠BAC  BC=CD=4

又  ∠BEC=∠BAC+∠ABE=∠EBC+∠ABE=∠ABC=∠ACB  

∴    BC="BE=4   " ……………………………8分

设AE=,易证 ΔABE∽ΔDEC

又 

……………………………10分

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题型:填空题
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填空题

过圆x2+y2=16内一点P的最短弦长为2,且到直线3x+4y-20=0的距离为1,则点P的坐标是______.

正确答案

由圆x2+y2=16,得到圆心坐标为(0,0),半径r=4,

又圆内过P最短弦长为2

∴|OP|==3,

设P(a,b),则有a2+b2=9①,

又点P到直线3x+4y-20=0的距离为1,

=1②,

联立①②解得:

则点P的坐标为().

故答案为:(

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填空题

(坐标系与参数方程选做题) 已知直线的极坐标方程为ρsin(θ+)=,则点A(2,)到这条直线的距离为______.

正确答案

直线ρsin(θ+)=,可化为x+y-1=0,

点A(2,)可化为A(,-),

根据点到直线的距离公式d==

故答案为

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简答题

(本小题满分12分)

求过直线和圆的交点,且满足下列条件之一的圆的方程.   (1)过原点;       (2)有最小面积.

正确答案

(1);  (2)

本试题主要是考查了直线与圆的位置关系的综合运用。

(1)因为过原点(0,0),同时联立方程组的二到交点的坐标,结合一般是方程得到结论。

(2)面积最小,即为半径最小,那么交点弦长即为直径,因此可知圆的半径和圆心坐标,求解得到。

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简答题

(本题12分)已知圆的方程为求圆的过P点的切线方程。

正确答案

过P点的切线的方程为和x=2.

(1)若切线的斜率存在,可设切线的方程为

   即

则圆心到切线的距离

解得

故切线的方程为

(2)若切线的斜率不存在,切线方程为x="2" ,此时直线也与圆相切。

综上所述,过P点的切线的方程为和x=2.

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题型:填空题
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填空题

已知圆的极坐标方程为ρ=2cosθ,则该圆的圆心到直线ρsinθ+2ρcosθ=1的距离是______.

正确答案

由ρ=2cosθ,化为直角坐标方程为x2+y2-2x=0,其圆心是A(1,0),

由ρsinθ+2ρcosθ=1得:

化为直角坐标方程为2x+y-1=0,

由点到直线的距离公式,得d==

故答案为

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题型:简答题
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简答题

如图所示,⊙O内切△ABC的边于D、E、F,AB=AC,连接AD交⊙O于点H,直线HF交BC的延长线于点G.求证:

(1)圆心O在直线AD上;

(2)点C是线段GD的中点.

正确答案

(1)见解析   (2)见解析

证明:(1)∵AB=AC,AF=AE,∴CF=BE.

又∵CF=CD,BD=BE,

∴CD=BD.

∴AD是∠CAB的平分线.

∴内切圆圆心O在直线AD上.

(2)连接DF,由(1)知,DH是⊙O的直径,

∴∠DFH=90°,

∴∠FDH+∠FHD=90°.

由题易知∠G+∠FHD=90°,

∴∠FDH=∠G.

∵⊙O与AC相切于点F,

∴∠AFH=∠GFC=∠FDH,

∴∠GFC=∠G.∴CG=CF=CD,

∴点C是线段GD的中点.

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简答题

在平面直角坐标系xOy中,已知圆:和圆:

(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2,求直线l的方程;

(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线,它们分别与圆和圆相交,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.

正确答案

(1) 直线的方程为;(2) 点或点.

试题分析:在解决与圆相关的弦长问题时,一般有三种方法:一是直接求出直线与圆的交点坐标,再利用两点间的距离公式得出;二是不求交点坐标,用一元二次方程根与系数的关系得出,即设直线的斜率为k,直线与圆联立消去y后得到一个关于x的一元二次方程再利用弦长公式求解,三是利用圆中半弦长、弦心距及半径构成的直角三角形来求.对于圆中的弦长问题,一般利用第三种方法比较简捷.本题所用方法就是第三种方法.

(1)直线过点,故可以设出直线的点斜式方程,又由直线被圆截得的弦长为,根据半弦长、半径、弦心距满足勾股定理,求出弦心距,即圆心到直线的距离,得到一个关于直线斜率的方程,解方程求出值,可求直线的方程.

(2)与(1)相同,设出过点的直线的点斜式方程,由于两直线斜率为1,且直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,得到一个关于直线斜率的方程,解方程求出值,代入即得直线的方程.

试题解析:(1)由于直线与圆不相交,所以直线的斜率存在,设直线的方程为,圆的圆心到直线的距离为

因为直线被圆截得的弦长为

所以直线的方程为   (5分)

(2)设点满足条件,不妨设直线的方程为

则直线的方程为,因为的半径相等,及直线被圆截得的弦长与直线被圆截得的弦长相等,所以圆的圆心到直线的距离和圆的圆心到直线的距离相等,

   (8分)

整理得:,因为的取值有无穷多个,

所以   (12分)

解得

这样点只可能是点或点.

经检验点满足题目条件.   (14分)

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简答题

已知圆C与圆相外切,并且与直线相切于点,求圆C的

正确答案

 

设圆C的圆心为,根据圆心距等于两圆半径和以及CQ与直线垂直,得到

,从而可解得a,b的值,进而得到半径r的值,写出圆的标准方程.

设圆C的圆心为

所以圆C的方程为

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题型:填空题
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填空题

已知点P(a,b)在直线3x-4y-14=0上,则的最小值为______.

正确答案

根据的几何意义:表示点(1,1)与点(a,b)的距离

∵点P(a,b)在直线3x-4y-14=0上

的最小值为点(1,1)到直线3x-4y-14=0的距离

∵点(1,1)到直线3x-4y-14=0的距离为d==3

的最小值为3

故答案为:3

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简答题

已知椭圆G:+y2=1.过轴上的动点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G于A,B两点.

(1)求椭圆G上的点到直线的最大距离;

(2)①当实数时,求A,B两点坐标;

②将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.

正确答案

(1);(2)①当时点的坐标分别为;② 2

试题分析:(1)设出与直线平行的直线,并与椭圆方程联立消去(或)得关于的一元二次方程,令判别式为0解得的值(应为2个值)。此时直线与椭圆相切,分析可知取负值时两直线距离最大,此距离即为椭圆上的点到直线的最大距离。(2)①当时,切线的方程为,代入椭圆方程可得坐标。②分析可知,由①可知当。当时,切线斜率存在设切线方程为,根据切线与圆相切即圆心到直线的距离等于半径可得间的关系式。再将切线方程与椭圆方程联立消去(或)得关于的一元二次方程,可知判别式应大于0且可得根与系数的关系,根据弦长公式可得,根据间的关系式可消去一个量,可用基本不等式求最值。

(1)设直线,带入椭圆方程得,

,(4分)

由图形得直线与直线的距离为椭圆G上的点到直线的最大距离为(6分)

(2)①由题意知,.

时,切线的方程为,点的坐标分别为,此时.(8分)

时,同理可得.(9分)

②当|m|>1时,设切线的方程为

.(10分)

两点的坐标分别为,则

.

又由与圆相切,得,即.(11分)

所以.(12分)

由于当时,,所以

因为,(13分)

且当时,,所以的最大值为2.

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简答题

已知圆和直线

(1) 求证:不论取什么值,直线和圆总相交;

(2) 求取何值时,圆被直线截得的弦最短,并求最短弦的长.

正确答案

(1)见解析 (2) 当时,圆被直线截得最短的弦长为4

(1)由直线l的方程可得从而可确定直线l恒过定点(4,3),

再证明定点(4,3)在圆内部即可.

(2)由弦长公式可知当定点P(4,3)为弦的中点时,圆心到直线l的距离最大,弦长最短,所以此时直线l与CP垂直.

解:(1)证明:由直线的方程可得,,则直线恒通过点

,把代入圆C的方程,得,所以点 在圆的内部,

又因为直线恒过点, 所以直线与圆C总相交.

(2)设圆心到直线的距离为,则

又设弦长为,则,即.

∴当时,

所以圆被直线截得最短的弦长为4.

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填空题

原点到直线y=x-4的距离等于______.

正确答案

原点到直线y=x-4的距离:d==2

故答案为:2

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简答题

已知,圆C:,直线.

(1) 当a为何值时,直线与圆C相切;

(2) 当直线与圆C相交于A、B两点,且时,求直线的方程.

正确答案

 (1)  (2) 直线的方程是

(1)根据圆心到直线的距离等于半径建立关于a的方程,求出a值.

(2)根据,借助弦长公式可求得圆心到直线的距离,从而利用点到直线的距离公式建立关于a的方程,求出a值.

解:将圆C的方程配方得标准方程为,则此圆的圆心为(0 , 4),半径为2.             ……………………………2分

(1) 若直线与圆C相切,则有.  …………………………4分

解得. ……………………6分

(2) 解法一:过圆心C作CD⊥AB,       ………7分

则根据题意和圆的性质,得

…………………10分

解得.……………12分

(解法二:联立方程并消去,得

.

设此方程的两根分别为,则用即可求出a.)

∴直线的方程是.…………………………14分

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