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题型:简答题
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简答题

已知正三角形OAB的三个顶点都在抛物线y2=2x上,其中O为坐标原点,设圆C是OAB的内接圆(点C为圆心)

(I)求圆C的方程;

(II)设圆M的方程为(x-4-7cosθ)2+(y-7cosθ)2=1,过圆M上任意一点P分别作圆C的两条切线PE,PF,切点为E,F,求的最大值和最小值.

正确答案

(I)解法一:设A,B两点坐标分别为(,y1),(,y2),

由题设知==

解得y12=y22=12,

所以A(6,2),B(6,-2)或A(6,-2),B(6,2).

设圆心C的坐标为(r,0),则r=×6=4,

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.

解法二:设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由题设知x12+y12=x22+y22

又因为y12=2x1,y22=2x2,可得x12+2x1=x22+2x2.即(x1-x2)(x1+x2+2)=0

由x1>0,x2>0,可知x1=x2,故A,B两点关于x轴对称,所以圆心C在x轴上

设C点的坐标为(r,0),则A点坐标为(r,r),于是有(

3

2

r)2=2×r,

解得r=4,

所以圆C的方程为(x-4)2+y2=16.

(II)设∠ECF=2α,则=||•||•cos2α=16cos2α=32cos2α-16.

在Rt△PCE中,cosα==,由圆的几何性质得|PC|≤|MC|+1=7+1=8,|PC|≥|MC|-1=7-1=6,

所以≤cosα≤,由此可得-8≤≤-

的最大值为-,最小值为-8.

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题型:简答题
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简答题

已知圆O:x2+y2=1,点O为坐标原点,一条直线l:y=kx+b(b>0)与圆O相切并与椭圆+y2=1交于不同的两点A、B.

(1)设b=f(k),求f(k)的表达式;

(2)若=,求直线l的方程;

(3)若=m(≤m≤),求三角形OAB面积的取值范围.

正确答案

(1)∵y=kx+b(b>0)与圆x2+y2=1相切,

=1,即b2=k2+1(k≠0),

∴b=…(4分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则由,消去y得:(2k2+1)x2+4kbx+2b2-2=0

又△=8k2>0(∵k≠0),所以x1+x2=-,x1x2=.…(6分)

=x1x2+y1y2=

=,所以k2=1.

∴b2=2.∵b>0,∴b=

∴l:y=x+,y=-x+.…(9分)

(3)由(2)知:=m.

≤m≤,∴,∴≤k2≤1,

由弦长公式得|AB|=,所以S=|AB|=

设2k2+1=t,∴2≤t≤3,S=

≤S≤.…(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知直线l:y=x+b(b∈R)与圆C:(x-a)2+y2=8(a>0).

(1)若直线l与圆C相切于点P,且点P在y轴上,求圆C的方程;

(2)当b=2时,是否存在a,使得直线l与⊙C相交于A、B两点,且满足=-1,若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)法一:依题意,点P的坐标为(0,b),…(1分)

∵CP⊥l,∴×1=-1,得b=a,…(1分)

又P(0,b)在圆C上,∴a2+b2=8,…(1分)

又∵a>0从而解得a=b=2,故所求圆的方程为(x-2)2+y2=8.…(2分)

法二:依题意,所求圆与直线x-y+b=0相切于点P(0,b),

,解得,故所求圆的方程为(x-2)2+y2=8.

(2)当b=2时,假设存在a,使直线l:y=x+2与圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,

联立方程组  消去y得  2x2+(4-2a)x+a2-4=0

∴x1+x2=a-2,x1•x2=,…(2分)

又∵y1•y2=(x1+2)(x2+2)=x1•x2+2(x1+x2)+4

=x1•x2+y1•y2=2x1•x2+2(x1+x2)+4=(a2-4)+2(a-2)+4=-1

即:a2+2a-3=0,解得:a=1或a=-3…(3分)

又∵△=(4-2a)2-8(a2-4)>0,得a2+4a-12<0⇒-6<a<2,

而a>0,

∴0<a<2

故存在a=1,使得直线l与⊙C相交于A、B两点,且满足=-1…(3分)

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题型:填空题
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填空题

若直线ax+by=ab(a>0,b>0)与圆x2+y2=1相切,则ab的最小值是______.

正确答案

由圆x2+y2=1,得到圆心坐标为(0,0),半径r=1,

∵直线ax+by=ab(a>0,b>0)与圆x2+y2=1相切,

∴圆心到直线的距离d=r,即=1,即ab=

,当且仅当a=b时取等号,

∴ab≥,即(ab)2≥2ab,

变形得:ab(ab-2)≥0,又a>0,b>0,

可化为:

解得:ab≥2,

则ab的最小值为2.

故答案为:2

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题型:填空题
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填空题

已知圆C:(x-2)2+(y-1)2=2,过原点的直线l与圆C相切,则所有过原点的切线的斜率之和为______.

正确答案

设直线方程为y=kx,即kx-y=0

圆心到直线的距离为d==

∴2k2-4k-1=0

∴所有过原点的切线的斜率之和为2

故答案为2.

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题型:填空题
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填空题

已知圆C:x2+y2=9,直线l:x-2y=0,则与圆C相切,且与直线l垂直的直线方程为______.

正确答案

由圆C:x2+y2=9,得到圆心C(0,0),半径r=3,

∵直线l:x-2y=0的斜率为

∴与直线l垂直的直线方程的斜率为-2,

设与直线l垂直的直线方程为y=-2x+b,

又此直线与圆C相切,

∴圆心(0,0)到直线y=-2x+b的距离d==r=3,

解得:b=±3

则所求直线的方程为:y=-2x±3

故答案为:y=-2x±3

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题型:简答题
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简答题

已知圆C1的圆心在直线l1:x-y=0上,且圆C1与直线x=1-2相切于点A(1-2,1),直线l2:x+y-8=0.

(1)求圆C1的方程;

(2)判断直线l2与圆C1的位置关系;

(3)已知半径为2的动圆C2经过点(1,1),当圆C2与直线l2相交时,求直线l2被圆C2截得弦长的最大值.

正确答案

(1)∵圆C1与直线x=1-2相切于点A(1-2,1),

∴圆心C1在直线y=1上,…(1分)

又圆心C1在直线x-y=0上,

∴圆心C1为直线y=1和直线x-y=0的交点,即点(1,1).…(2分)

∵圆C1与直线x=1-2相切,

∴圆C1的半径等于点(1,1)到直线x=1-2的距离,

即圆C1的半径为|1-(1-2)|=2

∴圆C1的方程为(x-1)2+(y-1)2=8…(5分)

(2)∵圆心C1到直线l2的距离为d==3>2…(7分)

∴直线l2与圆C1相离.…(8分)

(3)由已知,可设圆C2的方程为(x-a)2+(y-b)2=8,

∵圆C2经过点(1,1),

∴(1-a)2+(1-b)2=8,即(a-1)2+(b-1)2=8,

∴圆C2的圆心C2(a,b)在圆C1上.…(10分)

设直线l2:x+y-8=0与圆C2的交点分别为M,N,MN的中点为P,

由圆的性质可得:|MN|2=4(8-|C2P|2),

所以求直线l2被圆C2截得弦长MN的最大值即求C2P的最小值.…(12分)

又因为C1到直线l2的距离为d=3

所以C2P的最小值为d-|C1C2|=3-2=

所以(|MN|2)max=4[8-(

2

)2]=24,

即MNmax=2

故直线l2被圆C2截得弦长的最大值为2.…(14分)

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题型:填空题
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填空题

过直线x+y-2=0上点P作圆x2+y2=1的两条切线,若两条切线的夹角是60°,则点P的坐标是______.

正确答案

根据题意画出相应的图形,如图所示:

直线PA和PB为过点P的两条切线,且∠APB=60°,

设P的坐标为(a,b),连接OP,OA,OB,

∴OA⊥AP,OB⊥BP,PO平分∠APB,

∴∠OAP=∠OBP=90°,∠APO=∠BPO=30°,

又圆x2+y2=1,即圆心坐标为(0,0),半径r=1,

∴OA=OB=1,

∴OP=2AO=2BO=2,∴=2,即a2+b2=4①,

又P在直线x+y-2=0上,∴a+b-2=0,即a+b=2②,

联立①②解得:a=b=

则P的坐标为().

故答案为:(

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题型:填空题
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填空题

过圆C:x2+y2+4x-2y+4=0外一点P(-1,2)的切线l的方程是______,若切点分别为A,B,则直线AB的方程是______.

正确答案

圆C:x2+y2+4x-2y+4=0,化为标准方程为(x+2)2+(y-1)2=1

∴∴圆心C(-2,1),半径为1

∵P(-1,2)

∴过圆C:x2+y2+4x-2y+4=0外一点P(-1,2)的切线l的方程是y=2或x=-1;

∵x=-1时,y=1;y=2时,x=-2,即A(-1,1),B(-2,2)

∴直线AB的方程为y-1=-(x+1),即x+y=0

故答案为:y=2或x=-1;x+y=0.

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题型:简答题
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简答题

已知圆C经过点A(1,3),B(5,1),且圆心C在直线x-y+1=0上.

(1)求圆C的方程;

(2)设直线l经过点(0,3),且l与圆C相切,求直线l的方程.

正确答案

(1)因为圆心C在直线x-y+1=0上,所以设圆C的圆心C(a,a+1),半径为r(r>0),

所以圆的方程为(x-a)2+(y-a-1)2=r2

因为圆C经过点A(1,3),B(5,1),

所以,,即

解得:

所以,圆C的方程为(x-5)2+(y-6)2=25;

(2)由题意设直线l的方程为y=kx+3,或x=0

当l的方程为x=0时,验证知l与圆C相切.

当l的方程为y=kx+3,即kx-y+3=0时,

圆心C到直线l的距离为d==5,解得:k=-

所以,l的方程为y=-x+3,即8x+15y-45=0.

所以,直线l的方程为x=0,或8x+15y-45=0.

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题型:简答题
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简答题

已知圆C的圆心在直线y=4上,且过点A(4,8),B(8,4).

(1)求圆的方程;

(2)过P(8,-2)作圆的切线,求切线方程.

正确答案

(1)由题意设圆心坐标为(a,4),则

∵圆C过点A(4,8)和B(8,4),

∴(a-4)2+(8-4)2=(a-8)2+(4-4)2

∴a=4,∴(a-8)2+(4-4)2=16

∴圆C的标准方程为:(x-4)2+(y-4)2=16

(2)设所求切线的向量为k,则由点斜式可得

y+2=k(x-8),即kx-y-8k-2=0,

故圆心(4,4)到直线的距离等于半径4,

=4,解得k=-

即切线方程为:5x+12y-16=0,

又直线无斜率时,直线方程为x=8符合题意

故所求切线的方程为:5x+12y-16=0,或x=8

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题型:简答题
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简答题

已知过点(2,3)作圆C:x2+y2-2x+4y+4=0 的切线,

(1)求圆心C的坐标和半径长;

(2)求切线方程.

正确答案

(1)圆C:x2+y2-2x+4y+4=0化成标准方程得

 (x-1)2+(y+2)2=1,可得圆C表示以(1,-2)为圆心,以1为半径的圆.

∴圆心C坐标为(1,-2)和半径r=1

(2)当过点(2,3)的直线x轴垂直时,经验证可得直线与圆C相切

此时切线方程为x=2,符合题意;

当过点(2,3)的直线与x轴不垂直时,设方程为y-3=k(x-2),即kx-y+3-2k=0

∵直线与圆C相切,

∴直线到圆心的距离d==1,解之得k=

此时切线的方程为12x-5y-9=0

综上所述,得所求切线方程为x=2或12x-5y-9=0.

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简答题

已知圆O的圆心在y轴上,截直线l1:3x+4y+3=0所得弦长为8,且与直线l2:3x-4y+37=0相切,求圆O的方程.

正确答案

设圆心M(0,b),半径R.圆M交L1于AB两点.AB=8,

做MN⊥L1,交L1于N点.则N平分AB. AN=4,

连AM,则AM=R. 

|MN|==

|AN|2+|MN|2=R2=16+

点M到直线L2距离d=R(圆M与直线L2相切),

d2=R2=

∴16+=

16×25=(37-3b+4b+3)(37-4b-4b-3),

8b=34-16×=24,

b=3,

R2==25,

∴圆M的方程为:x2+(y-3)2=25.

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简答题

已知点A(2,0)关于直线l1:x+y-4=0的对称点为A′,圆C:(x-m)2+(y-n)2=4(n>0)经过点A和A′,且与过点B(0,-2)的直线l2相切,求直线l2的方程.

正确答案

∵点A和A1均在圆C上且关于直线l1对称,

由题意可得圆C的圆心C(m,n)在直线x+y-4=0上

,解得(与n>0矛盾,舍去),

则圆C的方程为:(x-2)2+(y-2)2=4;

①当直线l2的斜率存在时,设直线l2的方程为y=kx-2,由(1)得到圆心坐标为(2,2),半径r=2,

根据题意得:圆心到直线的距离d==r=2,解得k=1,

所以直线l2的方程为y=x-2

②当直线l2的斜率不存在时,易得另一条切线为x=0,

综上,直线的方程为y=x-2或x=0

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题型:简答题
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简答题

已知圆C经过A(3,2)、B(4,3)两点,且圆心在直线y=2x上.

(1)求圆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)设圆C的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,r>0,,依题意得:

解得 a=2,b=4,r=.所以,圆 C的方程为 (x-2)2+(y-4)2=5.

(2)由于直线l经过点P(-1,3),

当直线l的斜率不存在时,x=-1与圆C (x-2)2+(y-4)2=5 相离.

当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为 y-3=k(x+1),即:kx-y+3=0.

因为直线l与圆相切,且圆的圆心为(2,4),半径为,所以,有

 =.  解得 k=2 或 k=-

所以,直线l的方程为 y-3=2(x+1)或y-3=- (x+1),即:2x-y+5=0 或x+2y-5=0.

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