- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
求过直线l1:x-2y+3=0与直线l2:2x+3y-8=0的交点,且到点P(0,4)的距离为1的直线l的方程.
正确答案
由,解得
∴l1,l2的交点为(1,2)…2分
显然,直线x=1满足条件; …4分
另设直线方程为y-2=k(x-1),即kx-y+2-k=0,
依题意有:=1,解得:k=-
…8分
∴所求直线方程为3x+4y-11=0或x=1….10分
(注:未考虑x=1扣2分)
(2014·广州模拟)已知☉M:x2+(y-2)2=1,Q是x轴上的动点,QA,QB分别切☉M于A,B两点.
(1)如果|AB|=,求直线MQ的方程.
(2)求证:直线AB恒过一个定点.
正确答案
(1)2x+y-2
=0或2x-
y+2
=0
(2)见解析
(1)如图所示,连AM,BM,
设P是AB的中点,由|AB|=,
可得|MP|
=
==
.
由射影定理,得|MB|2=|MP|·|MQ|,得|MQ|=3,
在Rt△MOQ中,|OQ|==
=
,
故Q点的坐标为(,0)或(-
,0),所以直线MQ的方程是:
2x+y-2
=0或2x-
y+2
=0.
(2)设Q(a,0),由题意知M,A,Q,B四点共圆,直径为MQ.
设R(x,y)是该圆上任一点,由·
=0得x(x-a)+(y-2)y=0.
即x2+y2-ax-2y=0.①
①式与x2+(y-2)2=1联立,消去x2,y2项得两圆公共弦AB所在的直线方程为-ax+2y=3.
所以无论a取何值,直线AB恒过点,故直线AB恒过一个定点.
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
过两直线x+3y-10=0和y=3x的交点,并且与原点距离为1的直线方程为______.
正确答案
联解方程组,得x=1,y=3
∴直线x+3y-10=0和y=3x的交点为P(1,3)
当直线l与x轴垂直时,方程为x=1,到原点距离为1
当直线l与x轴不垂直时,设方程为y-3=k(x-1)
即kx-y+3-k=0
由d==1,解之得k=
,
可得此时直线方程为x-y+3-
=0,即4x-3y+5=0
综上所述,满足条件的直线l的方程为x=1或4x-3y+5=0
故答案为:x=1或4x-3y+5=0
已知点A(-5,4)和B(3,2),则过点C(-1,2)且与AB的距离相等的直线方程为______.
正确答案
由题意可知当直线平行于AB或过AB的中点时,满足题意,
当直线平行于AB时,斜率等于=-
,
由点斜式方程可得y-2=-(x+1),
化为一般式即得x+4y-7=0
当直线经过AB的中点(-1,3)时,直线无斜率,
故方程为x=-1,
故答案为:x+4y-7=0,或x=-1
已知椭圆的离心率为
,且经过点
,圆
的直径为
的长轴.如图,
是椭圆短轴端点,动直线
过点
且与圆
交于
两点,
垂直于
交椭圆于点
.
(1)求椭圆的方程;
(2)求 面积的最大值,并求此时直线
的方程.
正确答案
(1) (2)
试题分析:(1)已知椭圆的离心率为即可得到
与
的关系式
,再结合椭圆过点
,代入椭圆方程组成方程组可求解得到椭圆方程; (2) 要求
面积可先求两个弦
长度,
是一直线与圆相交得到的弦长,可采用圆的弦长公式
,而
是椭圆的弦长,使用公式
求解,把面积表示成变量
的函数
, 求其最值时可用换元法求解.对当
斜率为0时要单独讨论.
试题解析:(1)由已知得到,所以
,即
.
又椭圆经过点,故
,
解得,
所以椭圆的方程是
(2)因为直线且都过点
①当斜率存在且不为0时,设直线
,直线
,即
,
所以圆心到直线
的距离为
,所以直线
被圆
所截弦
由得,
,
所以,
,
所以,
令,则
,
,
当,即
时,等号成立,
故面积的最大值为
,此时直线
的方程为
,
②当斜率为0时,即
,此时
,
当的斜率不存在时,不合题意;
综上, 面积的最大值为
,此时直线
的方程为
.
已知曲线的方程为:
(
,
为常数).
(1)判断曲线的形状;
(2)设曲线分别与
轴、
轴交于点
、
(
、
不同于原点
),试判断
的面积
是否为定值?并证明你的判断;
(3)设直线与曲线
交于不同的两点
、
,且
,求曲线
的方程.
正确答案
(1)圆;(2)详见解析;(3).
试题分析:(1)在曲线的方程两边同时除以
,并进行配方得到
,从而得到曲线
的具体形状;(2)在曲线
的方程中分别令
与
求出点
、
的坐标,再验证
的面积是否为定值;(3)根据条件
得到圆心在线段
的垂直平分线上,并且得到圆心与原点
的连线与直线
垂直,利用两条直线斜率乘积为
,求出
值,并利用直线与圆相交作为检验条件,从而确定曲线
的方程.
试题解析:(1)将曲线的方程化为
,
可知曲线是以点
为圆心,以
为半径的圆;
(2)的面积
为定值.
证明如下:
在曲线的方程中令
得
,得点
,
在曲线方程中令
得
,得点
,
(定值);
(3)圆
过坐标原点,且
,
圆心
在
的垂直平分线上,
,
,
当时,圆心坐标为
,圆的半径为
,
圆心到直线的距离
,
直线与圆
相离,不合题意舍去,
,这时曲线
的方程为
.
直线l过点(-4,0)且与圆(x+1)2+(y-2)2=25交于A,B两点,如果AB=8,求直线l的方程.
正确答案
5x+12y+20=0或x+4=0
学生错解:解:设直线l的方程为y=k(x+4),由被圆截得的弦长为8,可得圆心(-1,2)到直线y=k(x+4)的距离为3,即=3,解得k=-
,此时直线方程为5x+12y+20=0.
审题引导:(1)如何设过定点的直线的方程?(2)圆中弦长的问题,通常作怎样的辅助线构造直角三角形来解决?
规范解答:解:过点(-4,0)的直线若垂直于x轴,经验证符合条件,即方程为x+4=0满足题意;(4分)
若存在斜率,设其直线方程为y=k(x+4),由被圆截得的弦长为8,可得圆心(-1,2)到直线y=k(x+4)的距离为3,
即=3,解得k=-
,(10分)
此时直线方程为5x+12y+20=0,(12分)
综上直线方程为5x+12y+20=0或x+4=0.(14分)
错因分析:1.解答本题易误认为斜率k一定存在从而漏解.2.对于过定点的动直线设方程时,可结合题意或作出符合题意的图形分析斜率k是否存在,以避免漏解.
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)
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