- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
在直角坐标系数xOy中,设=(x,y),
=(cosθ,sinθ)(θ∈R),则原点O到直 线
•
=p的距离等于______.
正确答案
直 线•
=p 即 xcosθ+ysinθ=p,xcosθ+ysinθ-p=0,
故原点到直线•
=p的距离等于
=|p|,
故答案为|p|.
已知圆,点
在直线
上,若过点
存在直线
与圆
交于
、
两点,且点
为
的中点,则点
横坐标
的取值范围是 .
正确答案
试题分析:法一:数形结合法:设,由题意可得
,即
,解之得
.
法二:设点,
,则由条件得A点坐标为
,
,从而
,
整理得,
化归为,
从而,
于是由得
。
(本小题满分12分)
在直角坐标系中,以
为圆心的圆与直线
相切.
(I)求圆的方程;
(II)圆与
轴相交于
两点,圆内的动点
使
成等比数列,求
的取值范围.
正确答案
(I);(II)
(Ⅰ)设圆O的半径为r,由圆心为原点(0,0),根据已知直线与圆O相切,得到圆心到直线的距离d=r,利用点到直线的距离公式求出圆心O到已知直线的距离d,即为圆的半径r,由圆心和半径写出圆O的标准方程即可.
(II)设.设
,由
成等比数列,得
,即
.
然后可得,再根据点P在圆O内得到y的取值范围,从而转化为函数问题来解决.
解:(I)依题设,圆的半径
等于原点
到直线
的距离,
即 .得圆
的方程为
. …………(4分)
(II)不妨设.由
,得
.
设,由
成等比数列,得
,即
. …………(8分)
由于点在圆
内,故
由此得.所以
的取值范围为
. …………(12分)
设定点M,动点N在圆
上运动,线段MN的
中点为点P.
(1)求MN的中点P的轨迹方程;
(2)直线与点P的轨迹相切,且
在
轴.
轴上的截距相等,求直线
的方程.
正确答案
解:(1)设P点坐标为(),N点坐标为(
),则由中点坐标公式有
N点在圆
上
即为点P的轨迹方程 …………………6分
(2)因直线在
轴、
轴上截距相等,故
的斜率存在且不为0,当直线
在
轴、
轴
截距都为0时,设直线的方程为
即0
直线
与
相切
………………9分
当在
轴、
轴上的截距均不为0时,设直线
的方程为
即
直线
与
相切
,
故直线的方程为
或
综上可知的方程为:
或或
…………………12分
本试题主要是考查了利用相关点法求解轨迹方程,以及利用直线与圆相切的,饿到参数的值,并利用直线在两坐标轴上截距相等得到直线的方程。
(1)设P点坐标为(),N点坐标为(
),则由中点坐标公式有
,用未知点表示已知点,代入已知关系式中得到结论。
(2)因直线在
轴、
轴上截距相等,故
的斜率存在且不为0,当直线
在
轴、
轴
截距都为0时,设直线的方程为
,并结合线圆相切得到斜率k的值,进而得到结论。
(本题满分12分)
在平面直角坐标系xOy中,曲线与坐标轴的交点都在圆C上。
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)若圆C被直线截得的弦长为
,求
的值。
正确答案
(1);(Ⅱ)
。
本试题主要是考查了圆的一般方程的求解,以及直线与圆相交的位置关系的综合运用。
(1)因为曲线与坐标轴的交点为
,代入一般式中可知结论。
(2)由(1)知圆心坐标为(-1,-1),半径为
则圆心到直线的距离为
,从而得到弦长的求解。
解:(1)曲线与坐标轴的交点为
……………………2分
设圆方程为,则:
……………………..5分
……………………6分
(Ⅱ)由(1)知圆心坐标为(-1,-1),半径为………………8分
则圆心到直线的距离为
……………….10分
由勾股定理知 解得
……………….12分
(本小题8分)已知圆C过点M(0,-2)、N(3,1),且圆心C在直线x+2y+1=0上.
(1)求圆C的方程;
(2)设直线ax-y+1=0与圆C交于A,B两点,是否存在实数a,使得过点P(2,0)的直线l垂直平分弦AB?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)圆C的方程为:x2+y2-6x+4y+4=0;
(2)不存在实数,使得过点
的直线l垂直平分弦
.
此题考查了利用待定系数法求圆的一般式方程,垂直平分线的性质及方程与函数的综合.此题第二问利用的方法是反证法,此方法的步骤为:先否定结论,然后利用正确的推理得出与已知,定理及公理矛盾,得到假设错误,故原结论成立
(1)设出圆的一般式方程,表示出圆心坐标,把圆心坐标代入到直线x+2y+1=0中得到一个关于D,E及F的方程,然后把M与N的坐标代入所设的圆的方程,得到两个关于E,F及D的方程,三个方程联立即可求出D,E及F的值,确定出圆C的方程;
(2)利用反证法,先假设满足题意得点存在,根据线段垂直平分线的性质得到圆心C必然在直线l上,由点C与点P的坐标求出直线PC的斜率,根据两直线垂直时斜率的乘积为-1,求出直线AB的斜率,进而求出实数a的值,然后由已知直线ax-y+1=0,变形得到y=ax+1,代入(1)中求出的圆C的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,根据直线与圆有两个交点,得到根的判别式大于0,即可求出a的取值范围,发现求出的a的值不在此范围中,故假设错误,则不存在实数a,使得过点P(2,0)的直线l垂直平分弦AB.
解:(1)设圆C的方程为:x2+y2+Dx+Ey+F=0
则有 …………………2分
解得
∴圆C的方程为:x2+y2-6x+4y+4=0 …………4分
(2)设符合条件的实数存在,
由于l垂直平分弦,故圆心
必在l上.
所以l的斜率,
而, 所以
. …………5分
把直线ax-y+1="0" 即y="ax" +1.代入圆的方程,
消去,整理得
.
由于直线交圆
于
两点,
故,
即,解得
.
则实数的取值范围是
.…………………7分
由于,
故不存在实数,使得过点
的直线l垂直平分弦
.………8分
已知圆以原点为圆心,且与圆
外切.
(1)求圆的方程;
(2)求直线与圆
相交所截得的弦长.
正确答案
(1);(2)
.
第一问中,因为两圆相外切,则说明半径和为两圆心的距离。设圆方程为
,圆
,
所以圆方程为
第二问中,先求圆心到直线的距离,到直线
的距离为
,然后利用勾股定理得到弦长
.
解:(1)设圆方程为
.圆
,
,所以圆
方程为
.……………………7分
(2)到直线
的距离为
,……………………………………10分
故弦长.…………………………………………14分
(本题14分)已知与圆C:相切的直线
交x轴、y轴于A、B两点,O为原点,|OA|=3,|OB|=b(b>2).
(1) 求b的值;
(2) 求△ABC的外接圆方程。
正确答案
18.(14分)解: (1)直线AB的方程为,即bx+3y-3b=0……………1分
圆心(1,1)到直线AB的距离d=r=1 …………………………2分
d=…………………………………………………4分
化简得b=4…………………………………………………6分
(2) 设外接圆方程为…………7分
代入3点坐标
则有 ……………10分
………13分
所以外接圆方程为…………14分
略
已知以点为圆心的圆与直线
相切,过点
的动直线与圆
相交于
两点.
(1)求圆的方程;
(2)当时,求直线
的方程.
正确答案
(1);(2)
或
.
试题分析:(1)由直线与以
为圆心的圆相切得到该圆的半径,然后根据圆心的坐标与半径即可写出圆的标准方程;(2)先由弦
的长与圆的半径得到圆心
到直线
的距离
,进而设出直线
的方程
(注意检验直线
斜率不存在的情况),由点到直线的距离公式即可算出
的取值,从而可写出直线
的方程.
试题解析:(1)由题意知到直线
的距离为圆
半径
圆
的方程为
(2)设线段的中点为
,连结
,则由垂径定理可知
,且
,在
中由勾股定理易知
当动直线的斜率不存在时,直线
的方程为
时,显然满足题意;
当动直线的斜率存在时,设动直线
的方程为:
由到动直线
的距离为1得
或
为所求方程.
过点的直线与圆
截得的弦长为
,则该直线的方程为 .
正确答案
试题分析:圆即
,则
,
由条件点在圆内,过
的直线
,
当的
不存在时,
为:
,则交点
,满足
;
当的
存在时,
为:
,即
,则
,
则,即
,则
,
此时,,即
,
综上所述,直线为
或
.2+弦心距2=半径2.
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