- 直线与方程
- 共7398题
已知圆C:x2+y2-4x-14y+45=0及点Q(-2,3)。
(1)P(a,a+1)在圆上,求线段PQ的长及直线PQ的斜率;
(2)若M为圆C上任一点,求|MQ|的最大值和最小值;
(3)若实数m,n满足m2+n2-4m-14n+45=0,求的最大值和最小值.
正确答案
解:(1)∵点P(a,a+1)在圆上,
∴,∴a=4,P(4,5),
∴,KPQ=
。
(2)∵圆心坐标C为(2,7),
∴,
∴,
。
(3)设点(-2,3)的直线l的方程为:y-3=k(x+2),即kx-y-2k+3=0,
易知直线l与圆方程相切时,K有最值,
∴,
∴k=,
∴的最大值为
,最小值为
。
已知三点A(m-1,2)、B(1,1)、C(3,m2-m-1),若AB⊥BC,求m的值。
正确答案
解:设AB、BC的斜率分别为k1、k2,
则,
又知xa-xb=m-2,
①当m-2=0,即m=2时,k1不存在,此时,k2=0,则AB⊥BC;
②当m-2≠0,即m≠2时,,
由,得m=-3,
故若AB⊥BC,则m=2或m=-3。
已知四边形ABCD的顶点为A(2,2+2),B(-2,2),C(0,2-2
),D(4,2),求证:四边形ABCD为矩形。
正确答案
证明:,
,
,
,
∴kAB=kCD,kBC=kAD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
又,
∴AB⊥BC,
∴四边形ABCD为矩形。
若不同两点P,Q的坐标分别为(a,b),(3-b,3-a),则线段PQ的垂直平分线l的斜率为( );圆(x-2)2+(y-3)2=1关于直线l对称的圆的方程为( )。
正确答案
-1;x2+(y-1)2=1
已知A(1,5),B(-3,3),则直线AB的倾斜角是( )。
正确答案
arctan
经过两点A(-3,5),B(1,1 )的直线倾斜角为______.
正确答案
因为两点A(-3,5),B(1,1 )的直线的斜率为k==-1
所以直线的倾斜角为:135°.
故答案为:135°.
已知直线l1:(a+3)x+4y=5﹣3a与l2:2x+(a+5)y=8,则当a为何值时,直线l1与l2:
(1)平行?
(2)垂直?
(3)相交?
正确答案
解:(1)直线l1:(a+3)x+4y=5﹣3a,
它的斜率为﹣,
斜率存在,两条直线平行,
则直线l2:2x+(a+5)y=8的斜率为﹣,
所以,解得a=﹣1,或a=﹣7,
当a=﹣1时两条直线重合,舍去,
所以a=﹣7时两条直线平行.
(2)两条直线垂直,
所以,
解得a=﹣.
(3)两条直线相交,则两条直线不重合,不平行,
所以a∈(﹣∞,﹣7)∪(﹣7,﹣1)∪(﹣1,+∞).
已知M为圆C:x2+y2-4x-14y+45=0上任一点,且点Q(-2,3),
(Ⅰ)若P(a,a+1)在圆C上,求线段PQ的长及直线PQ的斜率;
(Ⅱ)求|MQ|的最大值和最小值;
(Ⅲ)若M(m,n),求的最大值和最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)由点P(a,a+1)在圆C上,
可得,
所以。
(Ⅱ)由C:,
所以圆心C坐标为(2,7),半径,
可得,
因此;
(Ⅲ)可知表示直线MQ的斜率,
设直线MQ的方程为:,
则,
由直线MQ与圆C有交点,所以,
可得,
所以的最大值为
,最小值为
。
求过下列两点的直线l的斜率k,
(1)A(a,b)、B(ma,mb)(m≠1,a≠0);
(2)P(2,1)、Q(m,2)。
正确答案
解:已知直线上两点A(x1,y1)、B(x2,y2),
当x1≠x2时,;
当x1=x2时,斜率k不存在,
(1)∵m≠1,a≠0,
∴。
(2)当m=2时,斜率k不存在;
当m≠2时,;
∴。
曲线和y=x2在它们的交点处的两条切线与x轴所围成的三角形的面积是( )
正确答案
已知F是抛物线y2=4x的焦点,Q是抛物线的准线与x轴的交点,直线l经过点Q,
(1)若直线l与抛物线恰有一个交点,求l的方程;
(2)如图所示,直线l与抛物线交于A、B两点,
①记直线FA、FB的斜率分别为k1、k2,求k1+k2的值;
②若线段AB上一点R满足,求点R的轨迹方程.
正确答案
解:依题意得:Q(-1,0),
直线l的斜率存在,设其斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1),
代入抛物线方程得:k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
(1)若k≠0,令Δ=0得,k=±1,此时l的方程为y=x+1或y=-x-1;
若k=0,易知满足题意,故l的方程为y=0;
(2)显然k≠0,记A(x1,y1),B(x2,y2),
则,x1x2=1,
,
①;
②设点R的坐标为(x,y),
,
∴,
∴,
∴,
由Δ>0得,-1<k<1,
又k≠0,∴y∈(-2,0)∪(0,2);
综上,点R的轨迹方程为x=1,y∈(-2,0)∪(0,2)。
在平面直角坐标系xOy中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F。设过点T(t,m)的直线TA、TB与此椭圆分别交于点M(x1,y1)、N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0。
(I)设动点P满足PF2-PB2=4,求点P的轨迹;
(Ⅱ)设x1=2,x2=,求点T的坐标;
(Ⅲ)设t=9,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)。
正确答案
解:(I)由题设得A(-3,0),B(3,0),F(2,0)
设点P(x,y)
则PF2=(x-2)2+y2,PB2=(x-3)2+y2由PF2-PB2=4,得(x-2)2+y2+(x-3)2-y2=4
得
故所求点P的轨迹为直线为;
(Ⅱ)由,
及
得
则点
从而直线AM的方程为
由及
得
则点
从而直线BN的方程为
由
解得
所以点T的坐标为;
(Ⅲ)由题设知,直线AT的方程为
直线BT的方程为
点满足
得
因为
则
解得
从而得
点满足
解得
若,则由
及
得
此时直线MN的方程为x=1,过点D(1,0);
若,则
直线MD的斜率
得kMD=kND所以直线MN过D点
因此,直线MN必过x轴上的点(1,0)。
如图,在平行四边形OABC中,点C(1,3).
(1)求OC所在直线的斜率;
(2)过点C做CD⊥AB于点D,求CD所在直线的方程.
正确答案
解:(1)∵点O(0,0),点C(1,3),
∴OC所在直线的斜率为 .
(2)在平行四边形OABC中,AB∥OC,
∵CD⊥AB,
∴CD⊥OC.
∴CD所在直线的斜率为 .
∴CD所在直线方程为 ,
即x+3y﹣10=0.
已知抛物线y2=4x内一点P,过点P的直线l交该抛物线于点A,B,使P恰好成为弦AB的中点。
(1)求直线l的方程;
(2)若过弦AB上任一点P0(不含端点A、B)作斜率为-2的直线l1交抛物线于C,D两点,求证:|P0A|·|P0B|=|P0C|·|P0D|;
(3)过弦AB上任一点P0(不含端点A、B)作斜率分别为k1,k2(k1≠k2)的直线l1,l2,直线l1交抛物线于点A1,B1,直线l2交抛物线于点A2,B2,若|P0A1|·|P0B1|=|P0A2|·|P0B2|,求k1+k2的值。
正确答案
解:(1)设点
由相减得
即
又
∴
∴直线l的方程为
即2x-y-4=0。
(2)设弦AB上任一点P0坐标为
则直线l1方程为
即
由
得
设
则
设直线l1上的三点C、P0、D在y轴上的射影分别为C'、P0'、D',则
设直线l上的三点在y轴上的射影分别为A',P'0,B',
则由得
y1+y2=2 , y1y2=-8
同理得
∴
设直线l的倾斜角为θ,则直线l1的倾斜角为π-θ,其中tanθ=2
则
由①知,|P0A|·|P0B|=|P0C|·|P0D|。
(3)直线l1方程为
由
得
设点
则
设直线l1上的三点A1、P0、B1在y轴上的射影分别为A'1、P'0、B'1,则
同理得
∴
设直线l1、l2的倾斜角分别为α、β,则
若|P0A1|·|P0B1|=|P0A2|·|P0B2|
则
又α,β=(0,π),
∴ sinα=sinβ
由α≠β得α与β互补,故k1+k2=0。
如图,在OABC中,O为坐标原点,点C(1,3)。
(1)求OC所在直线的斜率;
(2)过点C作CD⊥AB于点D,求CD所在直线的方程。
正确答案
解:(1)∵点O(0,0),点C(1,3),
∴ OC所在直线的斜率为。
(2)在OABC中,AB∥OC,
∵CD⊥AB,
∴CD⊥OC,
∴CD所在直线的斜率为,
∴CD所在直线方程为
即x+3y-10=0。
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