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题型:简答题
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简答题

已知圆C经过点P1(1,0),P2(1,2),P3(2,1),斜率为k且经过原点的直线l与圆C交于M、N两点.点G为弦MN的中点.

(Ⅰ)求圆C的方程

(Ⅱ)当取得最大值时,求直线l的方程.

正确答案

(Ⅰ)设圆C的方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)(1分)

,解得

∴圆C的方程x2+y2-2x-2y+1=0,化成标准形式得(x-1)2+(y-1)2=(15分)

(Ⅱ)设直线l:y=kx,M(x1,y1),N(x2,y2),G(x0,y0

,消y得(1+k2)x2-2(k+1)x+1=0(7分)

由题意得△=4(1+k)2-4(1+k2)>0,解出k>0(8分)

x1+x2=,即x0=,y0=

∴点G()

又∵=(1,1)(9分)

=+==1+=1+

=1,∴=1+≤2(13分)

因此,可得当k=即k=1时,取得最大值是2(13分)

此时直线l的方程为y=x(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的中心在坐标原点,且经过点M(1,),N(-2,),若圆C的圆心与椭圆的右焦点重合,圆的半径恰好等于椭圆的短半轴长,已知点A(x,y)为圆C上的一点.

(1)求椭圆的标准方程和圆的标准方程;

(2)求+2|-|(O为坐标原点)的取值范围;

(小)求x2+y2的最大值和最小值.

正确答案

(1)设椭圆的标准方程为m我g+nyg=1,依题意可得,可得m=,n=1,

所以,所求椭圆的标准方程为+yg=1.(小分)

因为圆的圆心C和椭圆的右焦点重合,圆的半径恰为椭圆的短半轴长,

故园的标准方程为(我-g)g+yg=1.(5分)

(g)由(1)得圆心C(1,g),所以,而我g+yg-4我+小=0,则我^+yg=4我-小,

所以+g|-|=g我+1,(7分)

而(我-g)g+yg=1,则(我-g)g≤1,即-1≤我-g≤1,即1≤我≤小,

因此,从而+g|-|(O为坐标原点)的取值范围为[小,7].(10分)

(小)我g+yg表示圆上点P(我,y)与坐标原点O的距离的平方,因为原点O到圆心C(g,0)的距离为g,

圆的半径为1,所以P(我,y)与坐标原点O的距离的最小值为g-1=1,

与坐标原点O的距离的最大值为g+1=小,故我g+yg的最大值为9,最小值1.(14分)

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,已知圆C经过点A(4,0)和点B(6,2),且圆C总被直线x+2y-6=0平分其面积,过点P(0,2)且斜率为k的直线与圆C相交于不同的两点.

(Ⅰ)求圆C的方程;

(Ⅱ)求k的取值范围;

(Ⅲ)是否存在常数k,使得向量+共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)AB的中垂线方程为y=x-4…(1分)   

联立方程解得即圆心坐标(6,0)…(1分)

半径为(4,0)与(6,0)的距离即2

故圆的方程为(x-6)2+y2=4…(3分)

(Ⅱ)由直线y=kx+2与圆相交,得圆心C到直线的距离小于半径

<2⇒-<k<0…(7分)

(Ⅲ)设M(x1,y1),N(x2,y2),

+=(x1+x2,y1+y2),=(6,-2)

因为+共线,

所以6(y1+y2)+2(x1+x2)=0⇒(3k+1)(x1+x2)+12=0⇒k=-

由第(Ⅱ)问可知,直线不存在.

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题型:简答题
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简答题

已知与曲线C:x2+y2-2x-2y+1=0相切的直线l交x,y的正半轴与A、B两点,O为原点,|OA|=a,|OB|=b,(a>2,b>2).

(1)求线段AB中点的轨迹方程;

(2)求ab的最小值.

正确答案

(1)设AB的中点坐标为(x,y),

由题意可知a=2x,b=2y,直线l的方程为 +=1,即bx+ay-ab=0.

曲线C的方程可化为(x-1)2+(y-1)2=1,

所以曲线C为圆.

圆心到直线l的距离 d=

当d=1时,直线与圆相切,

=1,整理得(a-2)(b-2)=2,

线段AB中点的轨迹方程为:(x-1)(y-1)=1,x>1,y>1.

(2)由(1)得到(a-2)(b-2)=2且a>2,b>2,

所以ab=2(a+b)-2≥4 -2,当且仅当a=b时取等号,

所以当a=b时,ab最小即三角形的面积最小,则三角形AOB为等腰直角三角形

则ab=4+6,此时a=b==+2,

所以ab的最小值为:4+6.

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题型:填空题
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填空题

已知平面区域恰好被面积最小的圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2及其内部所覆盖,则圆C的方程为______.

正确答案

由题意知此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)构成的三角形及其内部,

且△OPQ是直角三角形,

所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,故圆心是(2,1),半径是

所以圆C的方程是(x-2)2+(y-1)2=5.

故答案为:(x-2)2+(y-1)2=5.

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题型:简答题
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简答题

已知平面区域被圆C及其内部所覆盖.

(1)当圆C的面积最小时,求圆C的方程;

(2)若斜率为1的直线l与(1)中的圆C交于不同的两点A、B,且满足CA⊥CB,求直线l的方程.

正确答案

(1)由题意知此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)构成的三角形及其内部,且△OPQ是直角三角形,

由于覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,∴圆心是Rt△OPQ的斜边PQ的中点C(2,1),半径r=|OC|==

∴圆C的方程是(x-2)2+(y-1)2=5.

(2)设直线l的方程是:y=x+b.∵CA⊥CB,∴圆心C到直线l的距离是r=

=,解之得,b=-1±

∴直线l的方程是:y=x-1±

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题型:填空题
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填空题

已知方程x2+y2+kx+2y+k2=0所表示的圆有最大的面积,则直线y=(k-1)x+2的倾斜角α=______.

正确答案

r=≤1,当有最大半径时有最大面积,此时k=0,r=1,

∴直线方程为y=-x+2,

设倾斜角为α,则由tanα=-1且α∈[0,π)

得α=

故答案为:

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题型:填空题
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填空题

一个酒杯的轴截面是抛物线的一部分,它的方程是x2=2y(0≤y≤20).在杯内放入一个玻璃球,要使球触及酒杯底部,则玻璃球的半径r的范围为______

正确答案

设小球圆心(0,y0

抛物线上点(x,y)

点到圆心距离平方

r2=x2+(y-y02=2y+(y-y02=Y2+2(1-y0)y+y02

若r2最小值在(0,0)时取到,则小球触及杯底

所以1-y0≥0

所以0<y0≤1

所以0<r≤1

故答案为0<r≤1

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题型:填空题
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填空题

将圆x2+(y+1)2=3绕直线kx-y-1=0旋转一周,所得几何体的体积为______.

正确答案

∵圆x2+(y+1)2=3的圆心为(0,-1),半径r=

而直线kx-y-1=0恒过圆的圆心(0,-1)点,

故圆x2+(y+1)2=3绕直线kx-y-1=0旋转一周,

所得几何体为一个半径为

则V=πr3=4π

故答案为:4π

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题型:简答题
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简答题

在△ABC中,点A(-1,2),B(5,5),C(6,-2)

求(1)△ABC的面积

(2)△ABC的外接圆的方程.

正确答案

(1)∵B(5,5),C(6,-2)

∴|BC|=

直线BC的方程为:=,即7x+y-40=0,

∴A到直线lBC的距离d=

∴S△ABC=d|BC|==

(2)设△ABC的外接圆的方程圆心I(a,b),外接圆半径为r,则

△ABC的外接圆的方程(x-

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6

)2+(y-

7

6

)2=

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题型:简答题
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简答题

已知过A(0,1),B(1,2)的圆C的圆心在第一象限,且弧AB对的圆周角为

(1)求圆C的方程;    

(2)若D(2,-1),求∠ADB的角平线的方程.

正确答案

(1)∵弧AB对的圆周角为

∴∠ACB=

设C(a,b),则=(a,b-1),=(a-1,b-2)

∴圆的半径为1

∵圆C的圆心在第一象限

∴圆C的方程为(x-1)2+(y-1)2=1;

(2)设∠ADB的角平线所在直线的斜率为k

∵kBD=-3,kAD=-1

=

∴k2+k-1=0

∵k<0

∴k=

∴∠ADB的角平线的方程为y+1=(x-2)

x-y+=0

即2x+(-1)y+-5=0

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系中,点A(4,-2)是直角△OAB的直角顶点,O是坐标原点,点B在x轴上.

(1)求直线AB的方程; 

(2)求△OAB的外接圆的方程.

正确答案

(1)由△OAB为直角三角形,

得到OA⊥AB,又kOA==-

∴kAB=2,

∴直线AB的方程为y+2=2(x-4),即2x-y-10=0;

(2)由(1)可知:B(5,0)

∴直角△OAB的外接圆的圆心为线段OB的中点(,0),r=

∴△OAB的外接圆的方程为(x-)2+y2=,即x2+y2-5x=0.

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题型:简答题
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简答题

正确答案

(1)设所求的圆的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0,把圆经过的点的坐标代入可得

,故所求的圆的方程为 x2+y2-8x+6y=0.

(2)设k=,则k表示圆上的点与点(-6,-3)连线的斜率,且 y+3=k(x+6),即 kx-y+6k-3=0.

由于圆即 (x-4)2+(y-3)2=25,故圆心为C(4,-3),半径为5,

当直线和圆相切时,由 5= k=,或 k=-

故k的最大值为 ,最小值为-

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题型:填空题
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填空题

经过(x-1)2+(y+2)2=25的圆心,且与向量=(-3,4)垂直的直线的方程是______.

正确答案

∵直线与向量=(-3,4)垂直,

∴直线的斜率k=

又∵经过(x-1)2+(y+2)2=25的圆心,

∴直线过点(1,-2),代入点斜式得,

y+2=(x-1),即3x-4y-11=0,

故答案为:3x-4y-11=0

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题型:简答题
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简答题

已知圆心为C的圆经过点A(0,2)和B(-3,3),且圆心C在直线l:x+y+5=0上.

(1)求线段AB的垂直平分线方程;

(2)求圆C的标准方程.

正确答案

(1)因为A(0,2),B(-3,3),

∴线段AB的中点坐标为(-),

直线AB的斜率kAB==-

故线段AB的垂直平分线方程是y-=3(x+),即3x-y+7=0.

(2)法一由,得

∴圆心C的坐标是(-3,-2).

圆的半径长r=|AC|==5.

∴圆C的标准方程是(x+3)2+(y+2)2=25.

法二,设圆C的标准方程是(x-a)2+(y-b)2=r2

依题意,得

解得a=-3,b=-2,r2=25

∴圆C的标准方程是(x+3)2+(y+2)2=25

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