- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
经过点M(3,5)的所有直线中距离原点最远的直线方程是什么?
正确答案
过点M(3,5)且垂直于OM的直线为所求的直线,由直线OM的斜率k′==
,
则所求直线的斜率k=-,
所求直线的方程为:y-5=-(x-3)
化简得:3x+5y-34=0
在平面直角坐标系中,已知圆
的圆心为
,过点
且斜率为
的直线与圆
相交于不同的两点
.
(Ⅰ)求的取值范围;
(Ⅱ)以OA,OB为邻边作平行四边形OADB,是否存在常数,使得直线OD与PQ平行?如果存在,求
值;如果不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)先设出直线的方程,由直线与圆有两个不同的交战,故联立圆方程可得得一元二次方程,由判别式大于0可得K的取值范围为;(Ⅱ)没有符合题意的常数
,理由见解析.
试题分析:(Ⅰ);(Ⅱ)由向量加减法,可利用向量处理,设
,则
,由
与
共线等价于
,然后由根与系数关系可得
,由(Ⅰ)知
,故没有符合题意的常数
.注意运用向量法和方程的思想.
试题解析:(Ⅰ)圆的方程可写成,所以圆心为
,
过且斜率为
的直线方程为
.
代入圆方程得,整理得
. ①
直线与圆交于两个不同的点等价于
,
解得,即
的取值范围为
.
(Ⅱ)设,则
,
由方程①, ②
又. ③
而.
所以与
共线等价于
,
将②③代入上式,解得
由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数
.
过点作一条直线和
分别相交于
两点,试求
的最大值。(其中
为坐标原点)
正确答案
6
过点作一圆与
轴、
轴分别相切于点A、B,且使点
在优弧AB上,则圆的方程为,于是过点
作圆的切线和
轴、
轴分别相交于
两点,圆为
的内切圆,故
若过点的直线
不和圆相切,则作圆的平行于
的切线和
轴、
轴分别相交于
两点,则
。由折线
的长大于
的长及切线长定理,得
所以,
的最大值为6。
设圆O:x2+y2=4,O为坐标原点
(I)若直线l过点P(1,2),且圆心O到直线l的距离等于1,求直线l的方程;
(II)已知定点N(4,0),若M是圆O上的一个动点,点P满足=
(
+
),求动点P的轨迹方程.
正确答案
(I)(1)当过点P(1,2)的直线l与x轴垂直时,
此时圆心O到直线l的距离等于1,
所以x=1为所求直线方程.
(2)当过点P(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.
(II):设点P(x,y),M(x0,y0),则=(x,y),
=(x0,y 0)
因为N(4,0)
所以=(4,0)
因为=
(
+
),
所以(x,y)=[(4,0)+(x0,y0)]
即,即
又x02+y02=4,∴(2x-4)2+4y2=4,
即:(x-2)2+y2=1.
故动点P的轨迹方程:(x-2)2+y2=1.
已知圆C:x2+(y-3)2=4,一动直线l过A(-1,0)与圆C相交于P、Q两点,
M是PQ中点,l与直线m:x+3y+6=0相交于N.
(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心C;
(2)当PQ=2时,求直线l的方程;
(3)探索·
是否与直线l的倾斜角有关?若无关,请求出其值;若有关,请说明理由.
正确答案
(1)见解析(2)x=-1或4x-3y+4=0.(3)-5
(1)证明:∵l与m垂直,且km=-,
∴kl=3.又kAC=3,所以当l与m垂直时,l的方程为y=3(x+1),l必过圆心C.
(2)解:①当直线l与x轴垂直时,易知x=-1符合题意.②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),即kx-y+k=0.因为PQ=2,所以CM=
=1,则由CM=
=1,得k=
,∴直线l:4x-3y+4=0.从而所求的直线l的方程为x=-1或4x-3y+4=0.
(3)解:∵CM⊥MN,∴·
=(
+
)·
=
·
+
·
=
·
.
①当l与x轴垂直时,易得N,则
=
.又
=(1,3),∴
·
=
·
=-5;②当l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x+1),则由
得N,则
=
.
∴·
=
·
=
=-5.
综上,·
与直线l的斜率无关,且
·
=-5.
另解:连结CA并延长交m于点B,连结CM,CN,由题意知AC⊥m,又CM⊥l,∴四点M、C、N、B都在以CN为直径的圆上,由相交弦定理,得·
=-|AM|·|AN|=-|AC|·|AB|=-5.
直线ax+by=1与圆x2+y2=1相交于A,B两点(其中a,b是实数),且△AOB是直角三角形(O是坐标原点),则点P(a,b)与点(0,1)之间距离的最小值为________.
正确答案
-1
根据题意画出图形,如图所示,
过点O作OC⊥AB于C,因为△AOB为等腰直角三角形,所以C为弦AB的中点,又|OA|=|OB|=1,根据勾股定理得|AB|=,∴|OC|=
|AB|=
.
∴圆心到直线的距离为=
,即2a2+b2=2,即a2=-
b2+1≥0.
∴-≤b≤
.则点P(a,b)与点(0,1)之间距离d=
=
=
.
设f(b)=b2-2b+2=
(b-2)2,此函数为对称轴为x=2的开口向上的抛物线,∴当-
≤b≤
<2时,函数为减函数.
∵f()=3-2
,∴d的最小值为
=
=
-1
求倾斜角是45°,并且与原点的距离是5的直线的方程.
正确答案
因直线斜率为tan45°=1,可设直线方程y=x+b,化为一般式x-y+b=0,
由直线与原点距离是5,得=5⇒|b|=5
∴b=±5
,
所以直线方程为x-y+5=0,或y-5
=0.
已知△ABC中,∠ABC=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,求点P到AC、BC的距离乘积的最大值.
正确答案
∵∠ABC=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,依题意,作图如下:
BC在x轴上,B点与原点O重合,点A(0,b)在y轴正半轴上,
依题意知,b==
,
设点P(0,m)(0<m<),
∵直线AC的方程为+
=1,即
x+3y-3
=0,
∴点P(0,m)到直线x+3y-3
=0的距离(即点P(0,m)到AC的距离)d=
=
|m-
|=
(
-m),
又点P(0,m)到BC的距离为m,
∴点P到AC、BC的距离乘积f(m)=m•(
-m)≤
•(
m+(
7
-m)
2
)2=•
=
(当且仅当m=
时取“=”).
∴点P到AC、BC的距离乘积的最大值为.
求经过点P(1,2)的直线,且使A(2,3),B(0,-5)到它的距离相等的直线方程.
正确答案
(1)x=1显然符合条件;
(2)当A(2,3),B(0,-5)在所求直线同侧时,得到直线AB与所求的直线平行,kAB=4,所以所求的直线斜率为4,
∴y-2=4(x-1),化简得:4x-y-2=0,
所以满足条件的直线为4x-y-2=0,或x=1
已知点P(x,y)是直线kx+y+4=0(k>0)上一动点,PA,PB是圆C:x2+y2-2y=0的两条切线,A,B为切点,若四边形PACB的最小面积是2,则k的值为________.
正确答案
2
圆C的方程可化为x2+(y-1)2=1,因为四边形PACB的最小面积是2,且此时切线长为2,故圆心(0,1)到直线kx+y+4=0的距离为,即
=
,解得k=±2,又k>0,所以k=2.
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