- 圆与方程
- 共4684题
已知点P(x,y)在圆x2+(y-1)2=1上运动,
(1)求的最大值与最小值;
(2)求2x+y的最大值与最小值。
正确答案
解:(1),
,
由,解得:
,
所以的最大值为
,最小值为-
。
(2)令b=2x+y,整理得 2x+y-b=0,
由,解得:
,
所以2x+y的最大值为,最小值为
。
已知圆x2+y2=8内有一点P0(-1,2),AB为过点P0且倾斜角为α的弦。
(1)当α=时,求AB的长;
(2)当弦AB被点P0平分时,写出直线AB的方程。
正确答案
解:(1);
(2)。
已知直线l:x-2y-5=0与圆C:x2+y2=50,求:
(1)交点A、B的坐标;
(2)△AOB的面积。
正确答案
解:(1)A(7,1),B(-5,-5);
(2)S=15。
已知二元二次方程2x2+(m-n)xy+(3-n)y2+(4m+3n)x+(7m-2n)y+k=0,
(1)当本方程为圆的方程时,求出m、n的值,和k的取值范围;
(2)当本方程为圆的方程时,判断并证明圆与直线l:2x-2y+1=0的关系.
正确答案
(1)当本方程为圆的方程时,有3-n=2,且m-n=0,
解得:m=n=1,
原方程化为2x2+2y2+7x+5y+k=0,
即(x+)2+(y+
)2=
-
,
∴-
>0,
解得:k<,
则m=n=1,k的取值范围是k<;
(2)当本方程为圆的方程时,
∴圆心坐标为(-,-
),又直线l:2x-2y+1=0,
∴圆心在直线l上,
则直线l与圆的位置关系是相交.
设P(x,y)为圆x2+(y-1)2=1上任一点,要使不等式x+y+m≥0恒成立,则m的取值范围是 ______.
正确答案
由圆的方程x2+(y-1)2=1得,圆心(0,1),半径r=1
令圆x2+(y-1)2=1与直线x+y+m=0相切,
则圆心到直线的距离d=r,即=1,化简得1+m=±
,
即m=-1,m=-
-1(舍去),
结合图象可知,当m≥-1时,圆上的任一点都能使不等式x+y+m≥0恒成立.
故答案为:[-1,+∞)
在圆x2+y2=4上与直线4x+3y-12=0距离最小的点的坐标是______.
正确答案
解
:过圆心O向直线4x+3y-12=0作垂线OP,与圆交于点P,则P点到直线距离最小.
∵OP垂直于直线4x+3y-12=0,∴斜率为
∴OP的方程为y=x
由,得,x=
,y=
或x=-
,y=-
舍去.
故答案为(,
)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0),则称以原点为圆心,r=
的圆为椭圆C的“知己圆”.
(Ⅰ)若椭圆过点(0,1),离心率e=;求椭圆C方程及其“知己圆”的方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的前提下,若过点(0,m)且斜率为1的直线截其“知己圆”的弦长为2,求m的值;
(Ⅲ)讨论椭圆C及其“知己圆”的位置关系.
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆C过点(0,1),∴+
=1,可得b=1,
又∵椭圆C的离心率e=,即
=
,且a2-c2=b2=1 …(2分)
解之得a2=3,c2=2
∴所求椭圆C的方程为:+y2=1 …(4分)
由此可得“知己圆”的半径r==
∴椭圆C的“知己圆”的方程为:x2+y2=2 …(6分)
(Ⅱ)设过点(0,m)、且斜率为1的直线方程为y=x+m,即为x-y+m=0
∵直线截其“知己圆”的弦长l=2,
∴圆心到直线的距离为d==
=1 …(8分)
由点到直线的距离公式,得d==1,解之得m=±
…(10分)
(Ⅲ)∵椭圆C的“知己圆”是以原点为圆心,r=的圆
∴椭圆C的“知己圆”方程为x2+y2=c2
因此,①当c<b时,即椭圆C的离心率e∈(0,)时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C没有公共点,由此可得“知己圆”在椭圆C内;…(12分)
当c=b时,即椭圆的离心率e=时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有两个
公共点,由此可得“知己圆”与椭圆C相切于点(0,1)和(0,-1);
当c>b时,即椭圆C的离心率e∈(0,)时,椭圆C的“知己圆”与椭圆C有四个公共点,由此可得“知己圆”与椭圆C是相交的位置关系. …(14分)
已知圆x2+y2-6x-7=0与抛物线y2=-2px (p>0)的准线相切,则p=______.
正确答案
圆方程:x2+y2-6x-7=0化为:(x-3)2+y2=16,
垂直于x轴的切线为:x=-1,x=7.
抛物线y2=-2px(p>0)的准线方程为x=,
因为抛物线y2=2px(p>0)的准线与圆(x-3)2+y2=16相切,
所以 =7,解得p=14.
故答案为:14.
已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0关于直线x+y-1=0对称,圆心C在第二象限,半径为.
(1)求圆C的方程;
(2)是否存在直线l与圆C相切,且在x轴、y轴上的截距相等?若存在,求直线的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)将圆C化成标准方程,得(x+)2+(y+
)2=
(D2+E2-12)
∴圆C的圆心坐标为(-,-
),半径r=
∵圆C关于直线x+y-1=0对称,半径为.
∴--
-1=0且
=
,
解之得或
结合圆心C在第二象限,得C的坐标为(-1,2),(舍去C(1,-2))
∴圆C的方程是(x+1)2+(y-2)2=2
(2)当直线l过原点时,设为y=kx,
可得=
,解之得k=2±
,得直线l方程为y=(2±
)x,
当直线l不过原点时,设l:x+y-m=0
可得=
,解之得m=-1或3
此时直线l的方程为x+y+1=0或x+y-3=0
综上所述,与圆C相切且在x轴、y轴上的截距相等的直线l方程为y=(2±)x或x+y+1=0或x+y-3=0.
已知圆心在第一象限的圆C的半径为2,且与直线x+2y-6=0切于点P(2,2).
(1)求圆C的方程;
(2)从圆C外一点P引圆C的切线PT,T为切点,且PT=PO(O为坐标原点),求PT的最小值.
正确答案
(1)过点P(2,2)且与直线x+2y-6=0垂直的直线方程为2x-y-2=0,
故可设圆的圆心为(a,2a-2),则=2
,解得a=4或a=0,
因为圆心在第一象限,故圆心坐标为(4,6),
所以圆的方程为(x-4)2+(y-6)2=20;
(2)设P(x,y),则PO=,PT=
,
由PT=PO得,2x+3y-8=0,
所以PTmin=POmin==
.
即PT的最小值为.
设曲C的参数方程为(θ为参数),直线l的方程为x-3y+2=0,则曲线C上到直线l距离为
的点的个数为______.
正确答案
化曲线C的参数方程为普通方程:(x-2)2+(y+1)2=9,
∵圆心(2,-1)到直线x-3y+2=0的距离 d==
<3,
∴直线和圆相交,且过圆心和l平行的直线和圆的2个交点符合要求,
又∵>3-
,
∴在直线l的另外一侧没有圆上的点符合要求,
故答案为:2.
过点P(3,6)且被圆x2+y2=25截得的弦长为8的直线方程为 ______.
正确答案
圆心(0,0),r=5
圆心到弦的距离=3
若直线斜率不存在,则垂直x轴
x=3,圆心到直线距离=|0-3|=3,成立
若斜率存在
y-6=k(x-3)即:kx-y-3k+6=0
则圆心到直线距离=3
解得k=
综上:x-3=0和3x-4y+15=0
故答案为:x-3=0和3x-4y+15=0
过抛物线y2=4x的焦点作一条倾斜角为 α,长度不超过8的弦,弦所在的直线与圆x2+y2=有公共点,则 α的取值范围是______.
正确答案
抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),当α=90°时,|AB|=2p=4<8,故不满足条件,
故α≠90°.
设弦所在的直线方程为 y=k(x-1),即 kx-y-k=0,代入抛物线y2=4x可得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴x1+x2=2+.
由于弦长度不超过8,且由抛物线的定义可得|AB|=2+x1+x2,∴2+≤6,k2≥1,
故有 k≤-1,或 k≥1 ①.
再由弦所在的直线与圆x2+y2=有公共点,可得圆心(0,0)到弦所在的直线 kx-y-k=0的距离小于或等半径,
即 ≤
.
解得-≤k≤
,且 k≠0 ②.
由①②可得 1≤k≤,或-
≤k≤-1,即 1≤tanα≤
或-
≤tanα≤-1.
再由 0≤α<π可得,α的范围是[,
]∪[
,
],
故答案为[,
]∪[
,
].
已知直线l:y=ax+b,其中实数a,b∈{-1,1,2}.
(Ⅰ)求可构成的不同的直线l的条数;
(Ⅱ)求直线l:y=ax+b与圆x2+y2=1没有公共点的概率.
正确答案
(Ⅰ)∵实数a,b∈{-1,1,2},直线l:y=ax+b,
∴可构成的不同的直线l的条数有:
a=-1,b=-1,1,2;a=1,b=-1,1,2;a=2,b=-1,1,2.
故可构成的不同的直线l的条数共9条.
(Ⅱ)直线l:y=ax+b与圆x2+y2=1没有公共点,
是指圆心(0,0)到直线ax-y+b=0的距离d=>圆的半径1,
即>1,即a2+1<b2,
∵构成直线l:y=ax+b的(a,b)的值有(-1,-1),(-1,1),(-1,2),(1,-1),
(1,1),(1,2),(2,-1),(2,1),(2,2),
满足a2+1<b2的(a,b)的值有(-1,2),(1,2),
∴直线l:y=ax+b与圆x2+y2=1没有公共点的概率P=.
已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,斜率为1的直线l与圆C相交于A,B两点,AB的中点为M,O为坐标原点,若OM=AB,则直线l的方程为( )。
正确答案
x-y+1=0或x-y-4=0
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