- 圆与方程
- 共4684题
已知圆C经过A(1,6),又经过A(1,6)与B(5,-2)的中点,且圆心在直线4x-2y=0上.
(1)求圆C的圆心和半径,并写出圆C的方程;
(2)若直线l经过点P(-1,3)且与圆C相切,求直线l的方程.
正确答案
(1)由圆心在4x-2y=0,设圆心坐标为(a,2a),
∵圆C过A(1,6),及过A(1,6)与B(5,-2)的中点(3,2),
∴=
,
两边平方化简得:-14a+13=-26a+37,即12a=24,
解得:a=2,
∴圆C的圆心为(2,4),半径r==
,
则圆C的方程为(x-2)2+(y-4)2=5;
(2)设直线l的斜率为k,
∵直线l经过点P(-1,3),
∴直线l可写为y-3=k(x+1),即kx-y+k+3=0,
∵直线l与圆C相切,∴圆心(2,4)到kx-y+k+3=0的距离等于r=,
∴=
,
两边平方化简得2k2-3k-2=0,分解因式得(2k+1)(k-2)=0,
解得:k=-或k=2,
则所求直线l方程为x+2y-5=0或2x-y+5=0.
已知圆C过A(4,1),且与直线x-y-1=0相切于点B(2,1),求圆C的标准方程.
正确答案
设圆的标准方程为:(x-a)2+(y-b)2=r2,
则,∴
,
故所求圆的方程为:(x-3)2+y2=2.
已知圆C的圆心在x轴上,且经过点(1,0),直线l:x-y-1=0被圆C所截得的弦长为2
,求圆C的标准方程。
正确答案
解:据题意设圆心C(,0),
设圆C方程为,
则有,
解得:,
所以,所求圆C的标准方程为:或
。
已知圆心在第二象限,半径为的圆C与直线y=x相切于坐标原点O,过点D(-3,0)作直线
与圆C相交于A,B两点,且|DA|=|DB|。
(1)求圆C的方程;
(2)求直线的方程。
正确答案
解:(1)设圆C的圆心为C(,b),则圆C的方程为:,
∵直线y=x与圆C相切于坐标原点O,
∴点O在圆C上,且直线OA垂直于直线y=x,
于是有,
解得或
,
由圆心C在第二象限得=-2,b=2,所以圆C的方程为。
(2)由|DA|=|DB|知点D为弦AB的中点,由垂径定理知CD⊥AB,
,
∴
∵直线过点D(-3,0),
∴直线的方程为:
,
即:
。
在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.
(Ⅰ)求圆C的方程;
(Ⅱ)若圆C与直线x-y+a=0交于A,B两点,且OA⊥OB,求a的值.
正确答案
解:(Ⅰ)曲线与y轴的交点为(0,1),
与x轴的交点为,
故可设C的圆心为(3,t),则有,解得t=1,
则圆C的半径为,
所以圆C的方程为。
(Ⅱ)设,其坐标满足方程组:
,
消去y,得到方程,
由已知可得,判别式,
因此,,
从而, ①
由于OA⊥OB,可得,
又,
所以, ②
由①,②得a=-1,
满足△>0,故a=-1。
(选做题)
已知直线l的参数方程为(t为参数),曲线C的参数方程为
(θ为参数)。
(I)将曲线C的参数方程转化为普通方程;
(II)若直线l与曲线C相交于A、B两点,试求线段AB的长。
正确答案
解:(I)由得,
故圆的方程为x2+y2=16;
(II)把代入方程x2+y2=16,
整理的,
设A,B对应的参数为t1,t2,则,
,
。
已知平面上的两个定点O(0,0),A(0,3),动点M满足|AM|=2|OM|。
(Ⅰ)求动点M的轨迹方程;
(Ⅱ)若经过点A(,2)的直线
被动点M的轨迹E截得的弦长为2,求直线
的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)设M(x,y),由条件|AM|=2|OM|得:,
化简整理,得:,即
。
(Ⅱ)设圆的圆心E到直线l的距离为d,则
,
若直线l的斜率存在,设其为k,则,即
,
∴,解得:
,从而l:
;
当直线l的斜率不存在时,其方程为,易验证知满足条件;
综上,直线l的方程为或
。
已知圆C的圆心坐标(1,1),直线:x+y=1被圆C截得弦长为
。
(I)求圆C的方程:
(II)从圆C外一点P(2,3)向圆引切线,求切线方程。
正确答案
解:(Ⅰ)设圆C的方程为:(x-1)2+(y-1)2=r2,
因为圆心C到直线的距离:d
,
所以,
所以圆C的方程为:(x-1)2+(y-1)2=1。
(Ⅱ)易知:x=2为圆的一条切线,
当切线的斜率存在时,设切线的斜率为k,
则切线方程为y-3=k(x-2),
即:kx-y-2k+3=0,
由,解得
,
所以切线方程为y-3=(x-2),即3x-4y+6=0。
已知圆C过点O(0,0),A(1,3),B(4,0)。
(1)求圆C的方程;
(2)若直线x+2y+m=0与圆C相交于M,N两点,且∠MON=60°,求m的值。
正确答案
解:(1)设圆C的方程为,则
解得D=-4,E=-2,F=0,
∴圆C的方程为;
(2)∵∠MON=60o,点O在圆C上,∴∠MCN=120o,且点C在直线MN下方,
在等腰△MCN中,得点C到直线MN的距离为,
∴d=,解得m=-
或m=-
,
经检验,m=-不合题意,舍去,
∴m=-。
已知可行域的外接圆C1与x轴交于点A1、A2,椭圆C2以线段A1A2为长轴,离心率e=
(1)求圆C1及椭圆C2的方程
(2)设椭圆C2的右焦点为F,点P为圆C1上异于A1、A2的动点,过原点O作直线PF的垂线交直线x=2于点Q,判断直线PQ与圆C1的位置关系,并给出证明.
正确答案
(1)由题意可知,可行域是以A1(-,0),A2(
,0)及点M(0,
)为顶点的三角形(1分)
因为kA1M•kA2M=-1,所以A1M⊥A2M
∴△A1A2M为直角三角形
∴外接圆C1是以原点O为圆心,线段|A1A2|=2为直径的圆
故其方程为x2+y2=2(3分)
设椭圆的方程为+
=1∵2a=2
∴a=
又e=∴c=1,可得b=1
故椭圆C2的方程为+y2=1(5分)
(2)直线PQ始终与圆C1相切(6分)
设P(x0,y0)(x0≠±),则y02=2-x02
当x0=1时,P(1,1)或P(1,-1),此时Q(2,0)
若P(1,1)时,kOP=1,kPQ==-1kOP•kPQ=-1∴OP⊥PQ
若P(1,-1)时,kOP=-1,kPQ==1kOP•kPQ=-1∴OP⊥PQ
即当x0=1时,OP⊥PQ,直线PQ与圆C1相切(8分)
当x0≠1时,kPF=∴,kOQ=-
所以直线OQ的方程为,y=-x,因此点Q的坐标为(2,,-
)(9分)
∵kPQ==
=
=-
(10分)
∴当x0=0时,kPQ=0,OP⊥PQ
∴当x0≠0时,kOP=,
∴kOP•kPQ=-1OP⊥PQ
综上,当x0≠±时,OP⊥PQ,故直线PQ始终与圆C1相切(12分)
已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:y=x-1被该圆所截得的弦长为,则圆C的标准方程为( )。
正确答案
(x-3)2+y2=4
一艘轮船在沿直线返回港口的途中,接到气象台的台风预报:台风中心位于轮船正西70km处,受影响的范围是半径长30km的圆形区域。已知港口位于台风正北40km处,如果这艘轮船不改变航线,那么它是否会受到台风的影响?
正确答案
解:我们以台风中心为原点O,东西方向为x轴,
建立如右图所示的直角坐标系,
这样,受台风影响的圆形区域所对应的圆的方程为 ①
轮船航线所在直线的方程为
,
即4x+7y-280=0, ②
如果圆O与直线有公共点,则轮船受影响,需要改变航向;
如果O与直线无公共点,则轮船不受影响,无需改变航向。
由于圆心O(0,0)到直线的距离为
,
所以直线与圆O无公共点,这说明轮船将不受台风影响,不用改变航向。
不论k为何实数,直线y=kx+1与曲线x2+y2-2ax+a2-2a-4=0恒有交点,则实数a的取值范围是______.
正确答案
直线y=kx+1恒过(0,1)点,与曲线x2+y2-2ax+a2-2a-4=0恒有交点,必须定点在圆上或圆内,
即: ≤
所以,-1≤a≤3
故答案为:-1≤a≤3.
已知直线:3x+4y-5=0,圆O:x2+y2=4。
(1)求直线被圆O所截得的弦长;
(2)如果过点(-1,2)的直线与
垂直,
与圆心在直线x-2y=0上的圆M相切,圆M被直线
分成两段圆弧,其弧长比为2:1,求圆M的方程。
正确答案
解:(1)由题意得,
圆心到直线:3x+4y-5=0的距离
,
由垂径定理知弦长为。
(2)直线:
,
设圆心M为,圆心M到直线
的距离为r,即圆的半径,
由题意可得,圆心M到直线的距离为
,
所以有:,
解得:或=0,
当时,此时圆心为
,
,
所以,所求圆的方程为;
当=0时,此时圆心为M(0,0),r=2,
所以,所求圆的方程为,
综上所述,圆M的方程为或
。
如图:已知圆O:和定点A(2,1),由圆O外一点P(,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|,
(1)求实数,b间满足的等量关系式;
(2)求线段PQ长的最小。
正确答案
解:(1)连接OP,
因为Q为切点,∴PQ⊥OQ,
由勾股定理有,
又由已知|PQ|=|PA|,故|PQ|2=|PA|2,
即,
化简,得2a+b-3=0。
(2)由2a+b-3=0,得b=-2a+3,
∴,
故当时,线段PQ长取最小值
。
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