- 直线的交点坐标与距离公式
- 共2610题
圆上一点A(4,6)作圆的一条动弦AB,点P为弦AB的中点.
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设点P关于点D(9,0)的对称点为E,O为坐标原点,将线段OP绕原点O依逆时针方向旋转90°后,所得线段为OF,求|EF|的取值范围.
正确答案
(1)(x≠4,y≠6)(2)
(Ⅰ)连结PC,由垂径分弦定理知,PC⊥AB,所以点P的轨迹是以线段AC为直径的圆(除去点A).
因为点A(4,6),C(6,4),则其中点坐标为(5,5),又圆半径.
故点P的轨迹方程是(x≠4,y≠6).
(Ⅱ)因为点P、E关于点D(9,0)对称,设点,则点
.
设点,因为线段OF由OP绕原点逆时针旋转
得到,
则OF⊥OP,且|OF|=|OP|,即
,且
.
由,得
.令
,
则,所以t=1.
因此点F的坐标为.
所以.
设点M(9,-9),则.
因为点P为圆上的点,设圆心为N(5,5),则
,
.
故|EF|的取值范围是.
AB是圆O的直径,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交AB延长线于点C,若DA=DC,求证:AB=2BC.
正确答案
见解析
证明 连接OD,则:OD⊥DC,
又OA=OD,DA=DC,所以∠DAO=∠ODA=∠DCO,∠DOC=∠DAO+∠ODA=2∠DCO,所以∠DCO=30°,∠DOC=60°,所以OC=2OD,即OB=BC=OD=OA,所以AB=2BC.
已知以点为圆心的圆与
轴交于点
,与
轴交于点
,其中
为坐标原点。
(1)求证:的面积为定值;
(2)设直线与圆
交于点
,若
,求圆
的方程。
正确答案
(1)4;(2),
试题分析:(1)因为,圆与轴交于点
,与
轴交于点
,所以,
OAB是直角三角,又圆心
,所以
,
的面积为
为定值。
(2)直线与圆
交于点
,且
,所以,MN的中垂线是OC,OC斜率
,由
,得t=2,则C(2,1),OC即圆半径其长为
。
故圆的方程是
。
点评:中档题,确定圆的方程,常常应用“待定系数法”。本题充分利用图形的几何性质,从确定圆心、半径入手,得到圆的方程。
(本题满分14分)在直角坐标系中,以坐标原点
为圆心的圆与直线:
相切.
(1)求圆的方程;
(2)若圆上有两点
关于直线
对称,且
,求直线MN的方程.
正确答案
(1);(2)
或
。
本试题主要是考查直线与圆的位置关系的运用。
(1)依题设,圆的半径
等于原点
到直线
的距离,
即
(2)由题意,可设直线MN的方程为。…………8分
则圆心到直线MN的距离
,再结合垂径定理得到结论。
(1)依题设,圆的半径
等于原点
到直线
的距离,
即 .………………3分
得圆的方程为
. ………………6分
(2)由题意,可设直线MN的方程为。…………8分
则圆心到直线MN的距离
。 …………10分
由垂径分弦定理得:,即
。…………12分
所以直线MN的方程为:或
。…………14分
在直角坐标系中,曲线C1的参数方程为,M是曲线C1上
的动点,点P满足
(1)求点P的轨迹方程C2;
(2)以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,射线与曲线C1、C2交于不同于极点的A、B两点,求|AB|.
正确答案
(1) (2)
(1)先求出曲线C1的普通方程为,再根据
,结合代点法可求出点P的轨迹方程.
(2)因为两圆内切,切点为极点,然后再根据圆心到射线的距离,求出弦长,两个圆的弦长相减可得|AB|的值.
有一种大型商品,A、B两地都有出售,且价格相同,某地居民从两地之一购得商品后运回的费用是:A地每公里的运费是B地每公里运费的3倍. A、B两地距离为10公里,顾客选择A地或B地购买这件商品的标准是:包括运费和价格的总费用较低.已知P地居民选择A地或B地购物总费用相等.
(1)以A、B所在的直线为x轴,线段AB的中点为原点建立如图直角坐标系,试确定点P所在曲线的形状;
(2)请说明(1)中曲线外的居民选择A地购物是否合算?
正确答案
(1);(2)不合算.
(1)根据P地居民选择A地或B地购物总费用相等,求
得轨迹方程;(2)根据点在圆外的条件,判断是否合算。
解:(1)∵∴
.
设,
到
两地购物的运费分别是
(元/公里).
当由地到
两地购物总费用相等时,
有:价格+地运费=价格+
地运费,∴
.
化简整理,得 ........8分
(2)当点在圆外时,可得
由
可得
此时居民到A地购物不合算 ........16分
已知方程.
(1)若此方程表示圆,求的取值范围;
(2)若(1)中的圆与直线相交于M,N两点,且OM
ON(O为坐标原点)求
的值;
(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.(14分)
正确答案
解:(1)
D=-2,E=-4,F=
=20-
…………2分
(2)
代入得
………..3分
,
……………4分
∵OMON
得出:……………5分
∴
∴ …………….7分
(3)设圆心为
…………….8分
半径…………9分
圆的方程 ……………10分
略
(本小题满分13分)设圆C满足:(1)截轴所得弦长为2;(2)被
轴分成两段圆弧,其弧长的比为5∶1.在满足条件(1).(2)的所有圆中,求圆心到直线
:3
-4
=0的距离最小的圆的方程.
正确答案
(x-)2+(y-
)2=4或(x+
)2+(y+
2=4
解:设所求圆的圆心为P(
,
),半径为
,则P到
轴.
轴的距离分别为|
|.|
|.
由题设圆P截x轴所得劣弧所对圆心角为60°……2分,圆P截轴所得弦长为
,故 3
2=4
2,
又圆P截轴所得弦长为2,所以有r2=
2+1,…………5分
从而有42-3
2=3
又点P(,
)到直线3
-4
=0距离为
=
,…………7分
所以252=|3
-4
|2=9
2+16
2-24
≥9
2+16
2-12(
2+
2)…10分
=4b2-32=3
当且仅当=
时上式等号成立,此时25
2=3,从而
取得最小值,
由此有 ,解方程得
或
………12分
由于32=4
2,知
=2,于是所求圆的方程为
(x-)2+(y-
)2=4或(x+
)2+(y+
2=4……….13分
在极坐标系中,定点A(1,),点B在直线ρcosθ+ρsinθ=0上运动,当线段AB最短时,点B的极坐标是______.
正确答案
直线ρcosθ+ρsinθ=0,化为x+y=0,与x+y=0垂直过A的直线方程为:y-1=x,这两条直线的交点是(-,
).
所以B的极坐标是(,
).
故答案为:(,
).
如图所示,福建某土楼占地呈圆域形状,O为土楼中心,半径为40m,它的斜对面有一条公路,从土楼东门B向东走260 m到达公路边的C点,从土楼北门A向北走360 m到达公路边的D点,现准备在土楼的边界选一点E修建一条由E通往公路CD的便道,要求造价最低(最短距离),用坐标法回答E点应该选在何处。
正确答案
利用坐标法,转化成直线与圆的位置关系问题,解方程组。
解 : 如图分别以OC, OD为轴建立平面直角坐标系,作的切线GH使GH平行CD,这时切点就是E点的位置.连接OE交CD于F.
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