- 圆与方程
- 共4684题
直线与圆x2+y2=2相交于A,B两点,O为原点,则
=( ).
正确答案
0
已知两点M(-1,0)、N(1,0),点P为坐标平面内的动点,满足。
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若点A(t,4)是动点P的轨迹上的一点,K(m,0)是x轴上的一动点,试讨论直线AK与圆x2+(y-2)2=4的位置关系。
正确答案
解:(1)设P(x,y),则
由
得
化简得
所以动点P的轨迹方程为。
(2)由点A(t,4)在轨迹上,则
解得t=4,即A(4,4)
当m=4时,直线AK的方程为x=4,此时直线AK与圆相离
当m≠4时,直线AK的方程为
即4x+(m-4)y-4m=0,圆心(0,2)到直线AK的距离
令,解得m<1;
令,解得m=1;
令,解得m>1
综上所述,
当m<1时,直线AK与圆相交;
当m=1时,直线AK与圆相切;
当m>1时,直线AK与圆相离。
如图所示,已知圆O:x2+y2=1直线l:y=kx+b(b>0)是圆的一条切线,且l与椭圆交于不同的两点A,B.
(Ⅰ)若△AOB的面积等于,求直线l的方程;
(Ⅱ)设△AOB的面积为S,且满足≤S≤
,求
的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,可知,∴
,
由,得
,
∴,
而O到直线AB的距离为,
则有,解得:k=±1,
所求直线l的方程为或
。
(Ⅱ)由题意,可知,
得,
设,
∴
,
根据韦达定理,得,
代入上式,得,
∴。
已知点P(4,4),圆C:(x﹣m)2+y2=5(m<3)与椭圆E:有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切.
(1)求m的值与椭圆E的方程;
(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围.
正确答案
解:(1)点A代入圆C方程,得(3﹣m)2+1=5.
∵m<3,∴m=1.
设直线PF1的斜率为k,则PF1:y=k(x﹣4)+4,即kx﹣y﹣4k+4=0.
∵直线PF1与圆C相切,圆C:(x﹣1)2+y2=5,
∴,解得
.
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去.
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为﹣4,
∴c=4.
∴F1(﹣4,0),F2(4,0).
故2a=AF1+AF2=,
,a2=18,b2=2.
椭圆E的方程为:.
(2),设Q(x,y),
,
.
∵,即x2+(3y)2=18,而x2+(3y)2≥2|x||3y|,
∴﹣18≤6xy≤18.则(x+3y)2=x2+(3y)2+6xy=18+6xy的取值范围是[0,36].
∴x+3y的取值范围是[﹣6,6]
∴x+3y﹣6的范围是:[﹣12,0].
即的取值范围是[﹣12,0].
已知过点A(0,1)的直线l,斜率为k,与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1相交于M、N两个不同点,
(1)求实数k的取值范围;
(2)若O为坐标原点,且,求k的值。
正确答案
解:(1)由题意l的方程为y=kx+1,
代入圆C的方程得(1+k2)x2-4(1+k)x+7=0,
。
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
则,
又
,
∴k=1。
过点M(a,0)的直线交圆O:x2+y2=25于点A,B,若=16,,则实数a=( )。
正确答案
±3
已知四点O(0,0),F(0,),M(0,1),N(0,2),点P(x,y)在抛物线x2=2y上。
(Ⅰ)当x0=3时,延长PN交抛物线于另一点Q,求∠POQ的大小;
(Ⅱ)当点P(x0,y0)(x0≠0)在抛物线x2=2y上运动时,
ⅰ)以MP为直径作圆,求该圆截直线y=所得的弦长;
ⅱ)过点P作x轴的垂线交x轴于点A,过点P作该抛物线的切线l交x轴于点B。问:是否总有∠FPB=∠BPA?如果有,请给予证明;如果没有,请举出反例。
正确答案
解:(Ⅰ)当时,
,
,
,
直线PN:代入
,
得,
,
所以,,
,
所以,。
(Ⅱ) ⅰ)以MP为直径的圆的圆心为,
,
所以,圆的半径,
圆心到直线的距离
;
故截得的弦长。
ⅱ)总有∠FPB=∠BPA。
证明:,
所以切线l的方程为,即
,
令y=0,得,所以点B的坐标为
,
点B到直线PA的距离为;
下面求直线PF的方程,
因为,所以直线PF的方程为
,
整理,得,
所以点B到直线PF的距离为,
所以,,
所以,∠FPB=∠BPA。
如图所示,已知圆E:x2+(y﹣1)2=4交x轴分别于A,B两点,交y轴的负半轴于点M,过点M作圆E的弦MN.
(1)若弦MN所在直线的斜率为2,求弦MN的长;
(2)若弦MN的中点恰好落在x轴上,求弦MN所在直线的方程;
(3)设弦MN上一点P(不含端点)满足PA,PO,PB成等比数列(其中O为坐标原点),试探求的取值范围.
正确答案
解:(1)在圆E的方程中令x=0,得M(0,﹣1),
又KMN=2,
所以弦MN所在直线的方程为y+1=2x,即2x﹣y﹣1=0.
∵圆心到直线MN的距离为,且r=2,
∴.
(2)因为yM+yN=0,所以yN=1,代入圆E的方程中得N(±2,1).
由M(0,﹣1),N(±2,1)得
直线MN的方程为x﹣y﹣1=0或x+y+1=0.
(3)易得,
设P(x,y),则由PAPB=PO2,得
,
化简得①
由题意知点P在圆E内,所以x2+(y﹣1)2<4,
结合①,4y2﹣4y﹣3<0,
解得.
从而=
.
已知椭圆过点(-3,2),离心率为
,圆O的圆心为坐标原点,直径为椭圆的短轴,圆M的方程为(x-8)2+(y-6)2=4,过圆M上任一点P作圆O的切线PA,PB,切点为A,B。
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线PA与圆M的另一交点为Q,当弦PQ最大时,求直线PA的方程;
(3)求的最值.
正确答案
解:(1)易知,
,
又,
解得:,
,
∴椭圆的方程为。
(2)可知,此时直线PA应经过圆心M(8,6),且直线PA的斜率存在,
设直线PA的方程为:y-6=k(x-8),
因为直线PA与圆O:相切,
所以,解得:
或
,
所以,直线PA的方程为x-3y+10=0或13x-9y-50=0。
(3)设,
则=10
=
=
,
因为OM=10,所以,
所以,的最大值为
,最小值为
。
已知圆C的圆心C(1,2),且圆C与x轴相切,过原点O的直线与圆C相交于P、Q两点,则的值是( )。
正确答案
1
已知m∈R,直线l:mx-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0。
(1)求直线l斜率的取值范围;
(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧?请说明理由。
正确答案
解:(1)直线l的方程可化为,
于是直线l的斜率,
因为,
所以,,当且仅当|m|=1时等号成立。
所以,直线l的斜率k的取值范围是。
(2)不能,
由(1)知直线l的方程为:y=k(x-4),其中,
圆C的方程可化为,
所以,圆C的圆心为C(4,-2),半径r=2,
于是圆心C到直线l的距离,
由,得
,即
,
所以,若直线l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于,
故直线l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧。
若向量=(2cosα,2sinα),
=(3cosβ,3sinβ),a与b的夹角为60°,则直线xcosα-ysinα+
=0与圆(x-cosβ)2+(y+sinβ)2=
的位置关系是______.
正确答案
向量=(2cosα,2sinα),
=(3cosβ,3sinβ),a与b的夹角为60°,则
•
=6cosαcosβ+6sinαsinβ=6cos(α-β)=6cos60°=3
∴cos(α-β)=,圆心到直线的距离是|cosαcosβ+sinαsinβ+
|=1>
,直线和圆相离.
故答案为:相离
(文)实数x,y满足x2+y2=1,若m>x+2y恒成立,则实数m的取值范围为______.
正确答案
满足x2+y2=1的实数x,y对应的点在以(0,0)为圆心,以1为半径的圆O上,
如下图示:
不等式m>x+2y恒成立,则可得m>(x+2y)max
令z=2y+x,则y=-2x+Z(z为直线y=-2x+z在y轴上的截距),当直线y=-2x+z与圆相切时,Z最大
此时,圆心(0,0)到直线y=-2x+Z的距离d==1,结合图象可知Z=
∴m>
故答案为:m>
如图,已知动直线l经过点P(4,0),交抛物线y2=2ax(a>0)于A,B两点,坐标原点O是PQ的中点,设直线AQ,BQ的斜率分别为k1,k2,
(1)证明:k1+k2=0;
(2)当a=2时,是否存在垂直于x轴的直线l′,被以AP为直径的圆截得的弦长为定值?若存在,请求出直线l′的方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)设直线l的方程为,
与抛物线方程联立可得:,
再设点,
,
则,
所以,
故。
(2)因为,所以抛物线的方程为:
,
记线段中点即圆心为
,
则圆的半径,
假设存在这样的直线,记作l′:x=t,
若要满足题意,只需为常数即可,
故,
所以,
时,能保证为常数,
故存在这样的直线l′:x=3满足题意。
过点(1,)的直线l将圆(x-2)2+y2=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k=( )。
正确答案
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