- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
已知直线ax+by=1(a,b是实数)与圆O:x2+y2=1(O是坐标原点)相交于A,B两点,且△AOB是直角三角形,点P(a,b)是以点M(0,1)为圆心的圆M上的任意一点,则圆M的面积的最小值为________.
正确答案
(3-2)π
因为直线与圆O相交所得△AOB是直角三角形,可知∠AOB=90°,所以圆心O到直线的距离为=
,所以a2=1-
b2≥0,即-
≤b≤
.设圆M的半径为r,则r=|PM|=
=
=
(2-b),又-
≤b≤
,所以
+1≥|PM|≥
-1,所以圆M的面积的最小值为(3-2
)π.
(本小题12分)
已知中,角
、
、
的对边分别为
、
、
,
角不是最大角,
,外接圆的圆心为
,半径为
。
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若,求
的周长。
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)周长为
本小题主要考查平面向量数量积计算、解斜三角形的基本知识和推理、运算能力.满分12分。
(I)由正弦定理,得
.
或
. …………………2分
又不是最大角,
.
. …………………4分
.
. …………………6分
(注:)
(Ⅱ). …………………8分
由余弦定理,得
. …………………11分
周长为
. …………………12分
已知坐标平面上点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5.
(1)求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形;
(2)记(1)中的轨迹为C,过点A(-2,3)的直线l被C所截得的线段的长为8,求直线l的方程.
正确答案
(1)由题意坐标平面上点M(x,y)与两个定点M1(26,1),M2(2,1)的距离之比等于5,
得=5.
=5,化简得x2+y2-2x-2y-23=0.
即(x-1)2+(y-1)2=25.
∴点M的轨迹方程是(x-1)2+(y-1)2=25,
所求轨迹是以(1,1)为圆心,以5为半径的圆.
(2)当直线l的斜率不存在时,过点A(-2,3)的直线l:x=-2,
此时过点A(-2,3)的直线l被圆所截得的线段的长为:2=8,
∴l:x=-2符合题意.
当直线l的斜率存在时,设过点A(-2,3)的直线l的方程为y-3=k(x+2),即kx-y+2k+3=0,
圆心到l的距离d=,
由题意,得()2+42=52,解得k=
.∴直线l的方程为
x-y+
=0.即5x-12y+46=0.
综上,直线l的方程为x=-2,或5x-12y+46=0.
(本小题满分12分)
已知半圆,动圆与此半圆相切且与
轴相切。
(1)求动圆圆心的轨迹,并画出其轨迹图形;
(2)是否存在斜率为的直线
,它与(1)中所得轨迹的曲线由左到右顺次交于A、B、C、D四点,且满足
。若存在,求出
的方程;若不存在,说明理由。
正确答案
(1)动圆圆心的轨迹方程为及
(2)这样的直线不存在
(1)设动圆圆心为,做
轴交
轴于N。 1分
若两圆外切,,
所以,
化简得 3分
若两圆内切,,
所以,
化简得 4分
综上,动圆圆心的轨迹方程为
及,
其图象是两条抛物线位于轴上方的部分,作简图如图: 6分
(2)设直线存在其方程可设为
,
依题意,它与曲线交于A,D,
与曲线交于B,C 7分
由
得及
9分
10分
即 11分
解得,
将代入方程
得
因为曲线中横坐标范围为(-∞,-2)∪(2,+∞),
所以这样的直线不存在 12分
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C相切,求l1的方程;
(2)若l1的倾斜角为,l1与圆C相交于P,Q两点,求线段PQ的中点M的坐标;
(3)若l1与圆C相交于P,Q两点,求三角形CPQ的面积的最大值,并求此时l1的直线方程.
正确答案
已知直线l经过直线2x+y-5=0与x-2y=0的交点,
(1)点A(5,0)到l的距离为3,求l的方程;
(2)求点A(5,0)到l的距离的最大值.
正确答案
(1)经过两已知直线交点的直线系方程为
(2x+y-5)+λ(x-2y)=0,即(2+λ)x+(1-2λ)y-5=0,
∵点A(5,0)到l的距离为3,∴=3.
即 2λ2-5λ+2=0,∴λ=2,或,∴l方程为x=2或4x-3y-5=0.
(2)由解得,交点P(2,1),如图,过P作任一直线l,设d为点A到l的距离,则d≤|PA|(当l⊥PA时等号成立).
∴dmax=|PA|=.
已知直线l1:x-y+C1=0,C1=,l2:x-y+C2=0,l3:x-y+C3=0,…,ln:x-y+Cn=0(其中C1<C2<C3<…<Cn),当n≥2时,直线ln-1与ln间的距离为n.
(1)求Cn;
(2)求直线ln-1:x-y+Cn-1=0与直线ln:x-y+Cn=0及x轴、y轴围成图形的面积.
正确答案
(1)由已知条件可得l1:x-y+2=0,则原点O到l1的距离d1=1,
由平行直线间的距离可得原点O到ln的距离dn为:1+2+…+n=,
∵Cn= dn,∴Cn=
. …(6分)
(2)设直线ln:x-y+Cn=0交x轴于点M,交y轴于点N,
则△OMN的面积S△OMN=Sn=|OM|•|ON|=
(Cn)2=
,
同理直线ln-1:x-y+Cn-1=0与x轴、y轴围成图形的面积Sn-1=,故所求面积为n3.…..(12分)
以直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的极坐标方程为ρsin(θ-)=6,圆C的参数方程为
,(θ为参数),求直线l被圆C截得的弦长.
正确答案
由ρsin(θ-)=ρ(
sinθ-
cosθ)=6得ρsinθ-
ρcosθ=12.
∴y-x=12.
将圆的参数方程化为普通方程为x2+y2=10.圆心为C(0,0),半径为10.
∴点C到直线的距离为d==6
∴直线l被圆截得的弦长为2=16.
已知圆C:,直线L:
.
(1)求证:对直线L与圆C总有两个不同交点;
(2)设L与圆C交于不同两点A、B,求弦AB的中点M的轨迹方程;
(3)若定点P(1,1)分弦AB所得向量满足,求此时直线L的方程.
正确答案
(1)详见解析;(2);(3)直线方程为
或
.
试题分析:(1)由直线L的方程可知,直线L恒过定点(1,1),而这个点在圆内,所以直线L与圆C总有两个不同的交点;(2)设M(x,y).当M不与P重合时,连接CM、CP,由于P是AB的中点,所以CMMP,用勾股定理便可得所求方程(或用向量的数量积等于0也可).(3)设A(
),B(
)由
可得
.将直线与圆的方程联立得
.由韦达定理得
,再将此与
联立得
,代入方程
得
,从而得直线的方程.
试题解析:(1)直线恒过定点(1,1),且这个点在圆内,故直线L与圆C总有两个不同的交点.
(2)当M不与P重合时,连接CM、CP,则CMMP,设M(x,y)
则
化简得:
当M与P重合时,满足上式.
(3)设A(),B(
)由
得
.
将直线与圆的方程联立得: ..(*)
可得,代入(*)得
直线方程为或
.
求垂直于直线x+3y-5=0,且与点P(-1,0)的距离是的直线的方程.
正确答案
∵直线x+3y-5=0的斜率为-,
∴垂直于直线x+3y-5=0的直线的斜率为3,
则垂直于直线x+3y-5=0的直线方程可设为y=3x+m,即3x-y+m=0.
由点到直线的距离公式得,点P(-1,0)到3x-y+m=0的距离d==
,
解得:m=-3或m=9.
∴所求直线方程为:3x-y-3=0或3x-y+9=0.
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