- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
过点的直线
被圆
所截得的弦长为
,则直线
的方程为_______(写直线方程的一般式).
正确答案
或
试题分析:设直线方程为,因为直线
被圆
所截得的弦长为
,所以
,解得
或
,所以直线方程为
或
.
已知圆,直线
,
。
(1)证明:不论取什么实数,直线
与圆恒交于两点;
(2)求直线被圆截得的弦长最小时
的方程.
正确答案
(1)见解析;(2)2x-y-5=0
试题分析:(1)直线与圆恒有交点,说明直线恒过的定点在圆内,所以关键是找到直线恒过的定点,要把直线改写成
的形式,然后令m的系数为零即可.(2)圆的弦长最小值的计算,常用两种方法:第一、通过弦长的计算再求最小值;第二、通过计算最长的弦心距来研究最短的弦.
试题解析:(1)证法1:的方程
,
即
恒过定点
圆心坐标为,半径
,
,
∴点在圆
内,从而直线
恒与圆
相交于两点。
证法2:圆心到直线的距离
,
,所以直线
恒与圆
相交于两点。
(2)弦长最小时,,
,
,
代入,
得的方程为
。
(本题满分16分)
已知圆:
,设点
是直线
:
上的两点,它们的横坐标分别
是,
点的纵坐标为
且点
在线段
上,过
点作圆
的切线
,切点为
(1)若,
,求直线
的方程;
(2)经过三点的圆的圆心是
,
①将表示成
的函数
,并写出定义域.
②求线段长的最小值
正确答案
(1)直线PA的方程是或
(2)
.
本试题主要是考查直线与圆的位置关系的综合运用。
(1)
解得
或
(舍去).
由题意知切线PA的斜率存在,设斜率为k.
所以直线PA的方程为,即
直线PA与圆M相切,
,解得
或
进而得到直线PA的方程是或
(2)与圆M相切于点A,
经过
三点的圆的圆心D是线段MP的中点.
的坐标是
(
)
对于参数t讨论得到最值。
(1)
解得
或
(舍去).
由题意知切线PA的斜率存在,设斜率为k.
所以直线PA的方程为,即
直线PA与圆M相切,
,解得
或
直线PA的方程是
或
(2)①
与圆M相切于点A,
经过
三点的圆的圆心D是线段MP的中点.
的坐标是
(
)
②当,即
时,
当,即
时,
当,即
时
则.
若点为圆
的弦
的中点,则弦
所在直线的方程为 .
正确答案
略
设直线x-y+3=0与圆
相交于A,B两点,且弦AB的长为
,则
=" "
正确答案
0
略
已知直线相交于A,B两点,且
则=" "
正确答案
略
(本题满分14分)
已知直线,圆
.
(Ⅰ)证明:对任意,直线
与圆
恒有两个公共点.
(Ⅱ)过圆心作
于点
,当
变化时,求点
的轨迹
的方程.
(Ⅲ)直线与点
的轨迹
交于点
,与圆
交于点
,是否存在
的值,使得
?若存在,试求出
的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)轨迹的方程为
.
(Ⅲ)存在,使得
且
.
本试题主要是考查了直线与圆的位置关系的综合运用。
解:(Ⅰ)方法1:圆心的坐标为
,半径为3…………………1分
圆心到直线
距离
………………2分
∴
∴即
∴直线与圆
恒有两个公共点……………………4分
方法2:联立方程组…………………………1分
消去,得
………………2分
∴直线与圆
恒有两个公共点………………………4分
方法3:将圆化成标准方程为
.…1分
由可得:
.
解得
,所以直线
过定点
.……………3分
因为在圆C内,所以直线
与圆
恒有两个公共点.………………4分
(Ⅱ)设的中点为
,由于
°,
∴
∴点的轨迹
为以
为直径的圆.………………7分
中点
的坐标为
,
.
∴所以轨迹的方程为
.………………9分
(Ⅲ)假设存在的值,使得
.
如图所示,
有,……10分
又,
,
其中为C到直线
的距离.……………12分
所以,化简得
.解得
.
所以存在,使得
且
.……………………14分
(本小题满分12分)已知直线的参数方程为
(
为参数),若以直角坐标系
的
点为极点,
方向为极轴,选择相同的长度单位建立极坐标系,得曲线
的极坐标方程为
(1)将直线的参数方程化为普通方程,把曲线
的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)若直线与曲线
交于
两点,求
.
正确答案
(1);
(2),
。
本题考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,直线的参数方程中参数的几何意义,是一道基础题
(1)消去参数可得直线l的普通方程,曲线C的方程可化为
(2)由上知配方,得圆的标准方程为
那么利用圆心到直线的距离公式,结合勾股定理得到弦长的求解。
解:(1)的直角坐标方程为
,(或
)..(2分)
曲线的直角坐标方程为
………………………(5分)
(2)配方,得圆的标准方程为
知圆心 ,半径
,
所以圆心到直线
的距离
,……(9分)
……………………………(12分)
(注:可用弦长公式求解,酌情给分)
(本小题满分13分)已知圆G:x2+y2—2x—,经过椭圆
(a>b>0)的右焦点F及上顶点B,过椭圆外一点M(m,0)(m>0)的倾斜角为
的直线l交椭圆于C、D两点.
(Ⅰ)求椭圆方程
(Ⅱ)当右焦点在以线段CD为直径的圆E的内部,求实数m的范围
正确答案
(Ⅰ)椭圆方程为;(Ⅱ)实数m的取值范围为(
,3)。
本试题主要是考查了椭圆的方程的求解,以及圆与椭圆的位置关系的运用。
(1)因为圆G经过点F、B ∴F(2,0),B(0,)
∴椭圆的焦半径c=2,短半轴长b= ∴a2=b2+o2=6
得到椭圆的方程。
(2)设直线l的方程为y=- (m>
)
然后直线与椭圆方程联立,借助于韦达定理和向量的数量积得到实数m的范围。
(Ⅰ)∵圆G经过点F、B ∴F(2,0),B(0,)
∴椭圆的焦半径c=2,短半轴长b= ∴a2=b2+o2=6
故椭圆方程为…………………………4分
(Ⅱ)设直线l的方程为y=- (m>
)
由
2x2-2mx+(m2-6)=0
由△=4m2-8(m2-6)>0 m2<12
∴-2<m<2
………………………………………6分
又m> ∴
<m<2
……………………………………7分
设C(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=m,x1x2=
∴y1·y2=[-][-
]=
∵
=(x1-2)(x2-2)+y1y2
=x1x2-
+
+4
=……………………………………10分
∵点F在圆E内部 ∴<0
即<0
0<m<3
又∵<m<2
∴实数m的取值范围为(,3)………………………………13分
已知圆,直线
。
(Ⅰ)求证:对,直线
与圆C总有两个不同交点.
(Ⅱ)设与圆C交于不同两点A、B,求弦AB的中点M的轨迹方程.
正确答案
(1)见解析;(2).
本试题主要考查了直线与圆的位置关系的运用。
解:
(1)
解法一:
圆的圆心为
,半径为
。
∴圆心C到直线的距离
…………3分
∴直线与圆C相交,即直线
与圆C总有两个不同交点;……………………6分
解法二:
由方程可得:m(x-1)-y+1=0,令x=1,则y=1
∴对于恒过定点P(1,1),又12+(1-1)2<5 ………………………3分
∴P点在圆C内部
∴直线与圆C相交,即直线
与圆C总有两个不同交点; ……………………6分
(2)由(1)得过定点P(1,1)
当M与P不重合时,连结CM、CP,则,
∴ (或者kCM.kMP=-1)………………………………………9分
设,则
,
化简得:
当M与P重合时,也满足上式。
故弦AB中点的轨迹方程是 ……………………12分
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