- 圆与方程
- 共4684题
已知A(4,0)B(1,-2)C(0,1)
(1)求BC边上的高的方程.
(2)求ABC的外接圆方程.
正确答案
(1)kBC==-
,因为BC边上的高与BC垂直得到斜率乘积为-1,得到高所在直线的斜率k=3,又因为过A(4,0)
所以高所在直线的方程为:y-0=3(x-4)化简得y=3x-12;
(2)先求圆心坐标:由(1)知直线BC的斜率为-,所以直线BC的垂直平分线的斜率为3,且过BC的中点,
根据中点坐标公式得到(,-
),所以BC垂直平分线的方程为:y=3x-2;同理求出AB的垂直平分线方程为:y=-4x+8.5
联立求出公共解为圆心坐标(,
);
再求圆的半径r:由两点间的距离公式得到r2=;
则ABC的外接圆方程为:(x-
21
14
)2+(y-
35
14
)2=
直线l经过两点(2,1),(6,3).
(1)求直线l的方程;
(2)圆C的圆心在直线l上,并且与x轴相切于(2,0)点,求圆C的方程.
正确答案
(1)∵直线l经过两点(2,1),(6,3),∴直线l的斜率k==
,(2分)
∴所求直线的方程为y-1=(x-2),
即直线l的方程为x-2y=0.(5分)
(2)由(1)知,
∵圆C的圆心在直线l上,∴可设圆心坐标为(2a,a),(6分)
∵圆C与x轴相切于(2,0)点,∴圆心在直线x=2上,
∴a=1,(9分)
∴圆心坐标为(2,1),半径r=1,(11分)
∴圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=1.(12分)
(1)已知直线m平行于直线l:x+y=0,且m与l的距离是,求直线m的方程;
(2)求经过两点A(1,4)、B(3,2),且圆心在直线y=0上的圆的标准方程.
正确答案
(1)设直线m:x+y+λ=0,
由直线m平行于直线l,且m与l的距离是,
则=
,解得:λ=±2,
所以直线m:x+y+2=0或x+y-2=0;
(2)设线段AB的坐标为C,则C的坐标为(,
)即(2,3),
过A与B的直线方程的斜率为=-1,所以AB的垂直平分线的斜率为1,
则AB的垂直平分线的方程为:y-3=x-2即x-y-1=0,
又圆心在y=0上,所以联立得:,得到圆心坐标为(-1,0),
而圆的半径r==2
,
故圆的方程为:(x+1)2+y2=20.
已知点P(2,0),及⊙C:x2+y2-6x+4y+4=0.
(1)当直线l过点P且与圆心C的距离为1时,求直线l的方程;
(2)设过点P的直线与⊙C交于A、B两点,当|AB|=4,求以线段AB为直径的圆的方程.
正确答案
(1)由题意知,圆的标准方程为:(x-3)2+(y+2)2=9,
①设直线l的斜率为k(k存在)
则方程为y-0=k(x-2)即kx-y-2k=0
又⊙C的圆心为(3,-2),r=3,
由=1⇒k=-
所以直线方程为y=-(x-2)即3x+4y-6=0;
②当k不存在时,直线l的方程为x=2.
综上,直线l的方程为3x+4y-6=0或x=2;
(2)由弦心距d==
,即|CP|=
,
设直线l的方程为y-0=k(x-2)即kx-y-2k=0则圆心(3,-2)到直线l的距离d==
,
解得k=,所以直线l的方程为x-2y-2=0联立直线l与圆的方程得
,
消去x得5y2-4=0,则P的纵坐标为0,把y=0代入到直线l中得到x=2,
则线段AB的中点P坐标为(2,0),所求圆的半径为:|AB|=2,
故以线段AB为直径的圆的方程为:(x-2)2+y2=4.
已知圆C的圆心在y轴上,半径为1,且经过点P(1,2).
(1)求圆的方程;
(2)直线l过点P且在圆上截得的弦长为,求l的方程.
正确答案
(1)设圆心的坐标为(0,b),则由题意可得 1=,∴b=2,
故圆心为(0,2),故所求的圆的方程为 x2+(y-2)2=1.
(2)当l的斜率不存在时,l的方程为 x=1,此时,直线l和圆相切,不满足条件.
当l的斜率存在时,设斜率为k,则l的方程为 y-2=k(x-1),即 kx-y+2-k=0.
设圆心到直线l 的距离为d,则由弦长公式可得 =2
,∴d=
.
由点到直线的距离公式可得 =
,∴k=1,或 k=-1,
故l的方程为 x-y+1=0,或 x+y-3=0.
综上,l的方程为x-y+1=0,或 x+y-3=0.
平面直角坐标系xOy中,已知⊙M经过点F1(0,-c),F2(0,c),A(c,0)三点,其中c>0.
(1)求⊙M的标准方程(用含c的式子表示);
(2)已知椭圆+
=1(a>b>0)(其中a2-b2=c2)的左、右顶点分别为D、B,⊙M与x轴的两个交点分别为A、C,且A点在B点右侧,C点在D点右侧.
①求椭圆离心率的取值范围;
②若A、B、M、O、C、D(O为坐标原点)依次均匀分布在x轴上,问直线MF1与直线DF2的交点是否在一条定直线上?若是,请求出这条定直线的方程;若不是,请说明理由.
正确答案
(1)设⊙M的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则由题设,得
解得
⊙M的方程为x2+y2-cx-c2=0,
⊙M的标准方程为(x-c)2+y2=
c2;(5分)
(2)⊙M与x轴的两个交点A(c,0),C(-
c,0),
又B(b,0),D(-b,0),
由题设即
所以解得
<
<
,
即<e<
.所以椭圆离心率的取值范围为(
,
);(10分)
(3)由(1),得M(c,0).
由题设,得c-b=b-
c=
c.
∴b=c,D(-
c,0).
∴直线MF1的方程为-
=1,
①直线DF2的方程为-+
=1.
②由①②,得直线MF1与直线DF2的交点Q(c,3c),
易知kOQ=为定值,
∴直线MF1与直线DF2的交点Q在定直线y=x上.(15分)
已知⊙C与两平行直线x-y=0及x-y-4=0都相切,且圆心C在直线x+y=0上,
(Ⅰ)求⊙C的方程;
(Ⅱ)斜率为2的直线l与⊙C相交于A,B两点,O为坐标原点且满足⊥
,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)由题意知⊙C的直径为两平行线 x-y=0及x-y-4=0之间的距离
∴d=2R==2
解得R=
,…(3分)
由圆心C(a,-a)到 x-y=0的距离=R=
得a=±1,检验得a=1…(6分)
∴⊙C的方程为(x-1)2+(y+1)2=2…(7分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知⊙C过原点,因为⊥
,则l经过圆心,…(9分)
直线l的斜率为:2,圆的圆心坐标(1,-1),
所以直线l的方程:2x-y-3=0…(13分)
(注:其它解法请参照给分.)
已知△ABC的顶点是A(-3,0)、B(2,1)、C(-2,3).
求:(1)BC边上的高所在的直线的方程;(2)以线段AB为直径的圆的方程.
正确答案
(1)因为直线BC经过B(2,1)和C(-2,3)两点,
kBC==-
,
∴BC边上的高所在直线的斜率 k=2,
∴BC边上的高所在直线的方程为:y-0=2(x+3),
即2x-y+6=0.
(2)由中点坐标公式得线段AB的中点坐标为E(-,
),即圆心的坐标;
r=|AE|==
,
故所求圆的方程为:(x+)2+(y-
)2=
.
已知圆C过点M(5,2)、N(3,2),且圆心在直线y=2x-3上.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)求圆C过点P(4,4)的最短弦所在的直线方程.
正确答案
(Ⅰ)∵M(5,2)、N(3,2),
∴直线MN的方程为:y=2,又弦MN的中点坐标为(4,2)
∴弦MN的垂直平分线方程为:x=4,
与直线方程y=2x-3联立解得:y=5,
∴圆心C的坐标为(4,5),
又半径|CM|==
,
则圆C的方程为:(x-4)2+(y-5)2=10; (6分)
(Ⅱ)∵直径所在的直线CP的方程为x=4,
∴圆C过点P(4,4)的最短弦所在的直线方程为:y=4. (12分)
已知点A(4,6),B(-2,4),求:
(1)直线AB的方程;
(2)以线段AB为直径的圆的方程.
正确答案
(1)设直线上的点的坐标为(x,y),
根据直线的两点式方程可得:y-6=(x-4)
化简得x-3y+14=0;
(2)根据两点间的距离公式得:|AB|==2
,
因为AB为直径,所以圆的半径r=;
AB的中点为圆心,所以根据中点坐标公式求得:圆心坐标为(,
)=(1,5)
所以圆的方程为(x-1)2+(y-5)2=()2.
已知:△ABC中,顶点A(2,2),边AB上的中线CD所在直线的方程是x+y=0,边AC上的高BE所在直线的方程是x+3y+4=0.
(1)求点B、C的坐标; (2)求△ABC的外接圆的方程.
正确答案
(1)由题意得直线BE的斜率为-,根据垂直得到直线AB的斜率为3,则直线AC:y-2=3(x-2)
联立得
,所以C(1,-1)
设B(a,b),代入BE:x+3y+4=0,则AB中点D(,
)代入直线x+y=0,
得解得
所以B(-4,0);
(2)设圆方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
A,B,C三点代入得:,
解得
所以圆方程为x2+y2+x-
y-7=0
若直线3x-4y+12=0与两会标轴交点为A、B,则以线段AB为直径的圆的方程是 .
正确答案
由题意可得,A(0,3)B(-4,0)
AB的中点(-2,)为圆的圆心,直径AB=5
以线段AB为直径的圆的方程(x+2)2+(y-
3
2
)2=
整理可得,x2+y2+4x-3y=0
故答案为:x2+y2+4x-3y=0
已知点M(1,0)是圆C:x2+y2-4x-2y=0内的一点,那么过点M的最短弦所在的直线方程是______.
正确答案
最短的弦与CM垂直,圆C:x2+y2-4x-2y=0的圆心为C(2,1),
∵kCM==1,
∴最短弦的方程为y-0=-1(x-1),即x+y-1=0.
若一三角形三边所在的直线方程分别为x+2y-5=0,y-2=0,x+y-4=0,则能够覆盖此三角形且面积最小的圆的方程为______.
正确答案
∵三角形三边所在的直线方程分别为x+2y-5=0,y-2=0,x+y-4=0,
∴可得三角形的三个顶点分别是(1,2),(2,2),(3,1)
能够覆盖此三角形且面积最小是三角形的外接圆,设方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,则
,∴
∴能够覆盖此三角形且面积最小的圆的方程为x2+y2-3x-y=0
故答案为:x2+y2-3x-y=0
以直线x+2y-1=0和直线2x-y+3=0的交点为圆心,且圆过点P(2,1),求此圆的标准方程.
正确答案
解得x=-1,y=1
∴圆的圆心为(-1,1),
∴圆的半径为=3
∴圆的标准方程为(x+1)2+(y-1)2=9
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