- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
(本小题满分14分)
设,
点在
轴的负半轴上,点
在
轴上,且
.
(1)当点在
轴上运
动时,求点
的轨迹
的方程;
(2)若,是否存在垂直
轴的直线
被以
为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出直线
的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)(解法一),故
为
的中点. -------1分
设,由
点在
轴的负半轴上,则
-------2分
又,
-------4分
又,
-------6分
所以,点的轨迹
的方程为
-------7分
(解法二),故
为
的中点. -------1分
设,由
点在
轴的负半轴
上,则
-------2分
又由,故
,可得
-------4分
由,则有
,化简得:
-------6分
所以,点的轨迹
的方程为
-------7分
(2)设
的中点为
,垂直于
轴的直线方程为
,
以为直径的圆交
于
两点,
的中点为
.
,
-------9分
-
------12分
所以,令,则对任意满足条件的
,
都有(与
无关),-------13分即
为定值. -------14分
略
选修4-1:几何证明选讲
如图,圆O的直径AB=10,弦DE⊥AB于点H,AH=2。
(1)求DE的长;
(2)延长ED到P,过P作圆O的切线,切点为C,若PC=2,求PD的长。
正确答案
(1)DE=8(2)PD=2
(1)AB为圆O的直径,AB⊥DE,DH=HE,
DH2=AHBH=2(10-2)
=16,
DH=4,DE=8
(2) PC切圆O于点C,PC2=PD·PE,
=PD·(PD+8), PD=2。
(本小题满分10分)
如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,直线MN切⊙O于点C,弦BD∥MN,AC与BD相交于点E.
(Ⅰ)求证:△ABE≌△ACD;
(Ⅱ)若AB=6,BC=4,求AE.
正确答案
22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲
解:(Ⅰ)在ΔABE和ΔACD中,
∵ ∠ABE=∠ACD………………2分
又,∠BAE=∠EDC
∵BD//MN
∴∠EDC=∠DCN
∵直线是圆的切线,
∴∠DCN=∠CAD
∴∠BAE=∠CAD
∴ΔΔ
(角、边、角)……………………………5分
(Ⅱ)
∵∠EBC=∠BCM ∠BCM=∠BDC
∴∠EBC=∠BDC=∠BAC BC=CD=4
又 ∠BEC=∠BAC+∠ABE=∠EBC+∠ABE=∠ABC=∠ACB
∴ BC="BE=4 " ……………………………8分
设AE=,易证 ΔABE∽ΔDEC
∴
又
∴……………………………10分
过圆x2+y2=16内一点P的最短弦长为2,且到直线3x+4y-20=0的距离为1,则点P的坐标是______.
正确答案
由圆x2+y2=16,得到圆心坐标为(0,0),半径r=4,
又圆内过P最短弦长为2,
∴|OP|==3,
设P(a,b),则有a2+b2=9①,
又点P到直线3x+4y-20=0的距离为1,
∴=1②,
联立①②解得:,
则点P的坐标为(,
).
故答案为:(,
)
(坐标系与参数方程选做题) 已知直线的极坐标方程为ρsin(θ+)=
,则点A(2,
)到这条直线的距离为______.
正确答案
直线ρsin(θ+)=
,可化为x+y-1=0,
点A(2,)可化为A(
,-
),
根据点到直线的距离公式d==
,
故答案为.
(本小题满分12分)
求过直线和圆
的交点,且满足下列条件之一的圆的方程. (1)过原点; (2)有最小面积.
正确答案
(1); (2)
本试题主要是考查了直线与圆的位置关系的综合运用。
(1)因为过原点(0,0),同时联立方程组的二到交点的坐标,结合一般是方程得到结论。
(2)面积最小,即为半径最小,那么交点弦长即为直径,因此可知圆的半径和圆心坐标,求解得到。
已知直线经过坐标原点,且与圆
相切,切点在第四象限,则直线
的方程为 .
正确答案
略
已知圆的极坐标方程为ρ=2cosθ,则该圆的圆心到直线ρsinθ+2ρcosθ=1的距离是______.
正确答案
由ρ=2cosθ,化为直角坐标方程为x2+y2-2x=0,其圆心是A(1,0),
由ρsinθ+2ρcosθ=1得:
化为直角坐标方程为2x+y-1=0,
由点到直线的距离公式,得d==
.
故答案为.
如图所示,⊙O内切△ABC的边于D、E、F,AB=AC,连接AD交⊙O于点H,直线HF交BC的延长线于点G.求证:
(1)圆心O在直线AD上;
(2)点C是线段GD的中点.
正确答案
(1)见解析 (2)见解析
证明:(1)∵AB=AC,AF=AE,∴CF=BE.
又∵CF=CD,BD=BE,
∴CD=BD.
∴AD是∠CAB的平分线.
∴内切圆圆心O在直线AD上.
(2)连接DF,由(1)知,DH是⊙O的直径,
∴∠DFH=90°,
∴∠FDH+∠FHD=90°.
由题易知∠G+∠FHD=90°,
∴∠FDH=∠G.
∵⊙O与AC相切于点F,
∴∠AFH=∠GFC=∠FDH,
∴∠GFC=∠G.∴CG=CF=CD,
∴点C是线段GD的中点.
在平面直角坐标系xOy中,已知圆:
和圆
:
(1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2,求直线l的方程;
(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线和
,它们分别与圆
和圆
相交,且直线
被圆
截得的弦长与直线
被圆
截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.
正确答案
(1) 直线的方程为
或
;(2) 点
或点
.
试题分析:在解决与圆相关的弦长问题时,一般有三种方法:一是直接求出直线与圆的交点坐标,再利用两点间的距离公式得出;二是不求交点坐标,用一元二次方程根与系数的关系得出,即设直线的斜率为k,直线与圆联立消去y后得到一个关于x的一元二次方程再利用弦长公式求解,三是利用圆中半弦长、弦心距及半径构成的直角三角形来求.对于圆中的弦长问题,一般利用第三种方法比较简捷.本题所用方法就是第三种方法.
(1)直线过点
,故可以设出直线
的点斜式方程,又由直线被圆
截得的弦长为
,根据半弦长、半径、弦心距满足勾股定理,求出弦心距,即圆心到直线的距离,得到一个关于直线斜率
的方程,解方程求出
值,可求直线
的方程.
(2)与(1)相同,设出过点的直线
与
的点斜式方程,由于两直线斜率为1,且直线
被圆
截得的弦长与直线
被圆
截得的弦长相等,得到一个关于直线斜率
的方程,解方程求出
值,代入即得直线
与
的方程.
试题解析:(1)由于直线与圆
不相交,所以直线
的斜率存在,设直线
的方程为
,圆
的圆心
到直线
的距离为
,
因为直线被圆
截得的弦长为
,
,
即或
,
所以直线的方程为
或
(5分)
(2)设点满足条件,不妨设直线
的方程为
,
则直线的方程为
,因为
和
的半径相等,及直线
被圆
截得的弦长与直线
被圆
截得的弦长相等,所以圆
的圆心到直线
的距离和圆
的圆心到直线
的距离相等,
即 (8分)
整理得:即
,因为
的取值有无穷多个,
所以 (12分)
解得
这样点只可能是点
或点
.
经检验点和
满足题目条件. (14分)
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