- 圆与方程
- 共4684题
以点C(-1,2)为圆心且与x轴相切的圆的方程为______.
正确答案
∵圆与x轴相切
∴圆心(-1,2)到x轴的距离d=2=r
∴圆的方程为(x+1)2+(y-2)2=4
故答案为:(x+1)2+(y-2)2=4
圆心为(1,1),并与直线3x+4y+3=0相切的圆的方程为______.
正确答案
圆心到直线的距离为:r==2,
所以所求圆的方程为:(x-1)2+(y-1)2=4.
故答案为:(x-1)2+(y-1)2=4.
已知与圆C:x2+y2-2x-2y+1=0相切的直线l交x轴、y轴于A、B两点,O为坐标原点,且|OA|=a,|OB|=b(a>2,b>2).
(1)求a与b满足的关系;
(2)在 (1)的条件下,求线段AB中点的轨迹方程.
正确答案
①⊙C可化为:(x-1)2+(y-1)2=1
圆心C(1,1),r=1(3分)
由题意,直线l的方程可设为+
=1
即 bx+ay-ab=0
∵直线与圆相切∴=1
整理得(a-2)(b-2)=2(a>2,b>2)(8分)
②设线段AB的中点M(x,y)
则
将a=2x,b=2y代入得:(x-1)(y-1)= (x>1, y>1)(12分)
已知圆O的方程为x2+y2=1和点A(a,0),设圆O与x轴交于P、Q两点,M是圆OO上异于P、Q的任意一点,过点A(a,0)且与x轴垂直的直线为l,直线PM交直线l于点E,直线QM交直线l于点F.
(1)若a=3,直线l1过点A(3,0),且与圆O相切,求直线l1的方程;
(2)证明:若a=3,则以EF为直径的圆C总过定点,并求出定点坐标;
(3)若以EF为直径的圆C过定点,探求a的取值范围.
正确答案
(1)∵直线l1过点A(3,0),且与圆C:x2+y2=1相切,
设直线l1的方程为y=k(x-3),即kx-y-3k=0,
则圆心O(0,0)到直线l1的距离为d==1,解得k=±
,
∴直线l1的方程为y=±(x-3),即y=±
(x-3).
(2)对于圆方程x2+y2=1,令y=0,得x=±1,即P(-1,0),Q(1,0).
又直线l2过点a且与x轴垂直,∴直线l2方程为x=3,设M(s,t),则直线PM方程为y=(x+1).
解方程组,得P′(3,
)同理可得,Q′(3,
)
∴以P′Q′为直径的圆C′的方程为(x-3)(x-3)+(y-)(y-
)=0,
又s2+t2=1,∴整理得(x2+y2-6x+1)+y=0,
若圆C′经过定点,只需令y=0,从而有x2-6x+1=0,解得x=3±2,
∴圆C′总经过定点坐标为(3±2,0).
(3)以EF为直径的圆C过定点,它的逆命题:设圆O与x轴交于P、Q两点,M是圆O上异于P、Q的任意一点,
过点M(m,0)且与x轴垂直的直线为l2,直线PM交直线l2于点P′,
直线QM交直线l2于点Q′,以P′Q′为直径的圆C总过定点,则m>1或者m<-1.
已知点A(1,a),圆x2+y2=4.
(1)若过点A的圆的切线只有一条,求a的值及切线方程;
(2)若过点A且在两坐标轴上截距相等的直线与圆相切,求切线方程.
正确答案
(1)圆x2+y2=4的圆心为O(0,0),半径r=2.
∵过点A的圆的切线只有一条,
∴点A(1,a)是圆x2+y2=4上的点,可得12+a2=4,解之得a=±.
①当a=时,点A坐标为(1,
),可得OA的斜率k=
=
.
∴经过点A的切线斜率k'==-
,
因此可得经过点A的切线方程为y-=-
(x-1),化简得x+
y-4=0;
②当a=-时,点A坐标为(1,-
),
利用与①类似的方法进行计算,可得经过点A的切线方程为x-y-4=0.
∴若过点A的圆的切线只有一条,则a的值为±,相应的切线方程方程为x+
y-4=0和x-
y-4=0.
(2)设过点A且在两坐标轴上截距相等的直线,
它在两轴上的截距都为m,可得它的方程为x+y-m=0,
∵直线与圆x2+y2=4相切,
∴圆心到直线的距离等于半径,即=2,解之得m=±2
.
因此,过点A且在两坐标轴上截距相等的圆的切线方程为x+y±2=0.
圆x2+y2=1内有一定点A(,0),圆上有两点P、Q,若∠PAQ=90°,求过点P和Q的两条切线的交点M的轨迹方程.
正确答案
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则过P、Q的切线方程分别是
x1x+y1y=1,x2x+y2y=1.
又M(m,n)在这两条切线上,有mx1+ny1=1,mx2+ny2=1,
∵P、Q两点的坐标满足方程mx+ny=1,又两点确定唯一一条直线,
∴PQ所在直线的方程是mx+ny=1.
又∵E为直线OM与PQ之交点,解方程组⇒x=
,y=
.
将(,
)代入中点E的轨迹方程得x2+y2+
x-
=0.
这就是要求的过P、Q两点的切线交点M的轨迹方程.
已知圆C:x2+y2-4x-5=0.
(1)过点(5,1)作圆C的切线,求切线的方程;
(2)若圆C的弦AB的中点P(3,1),求AB所在直线方程.
正确答案
由C:x2+y2-4x-5=0得圆的标准方程为(x-2)2+y2=9-----------(2分)
(1)显然x=5为圆的切线.------------------------(4分)
另一方面,设过(5,1)的圆的切线方程为y-1=k(x-5),即kx-y+1-5k=0;
所以d==3,解得k=-
于是切线方程为4x+3y-23=0和x=5.------------------------(7分)
(2)设所求直线与圆交于A,B两点,其坐标分别为(x1,y1)B(x2,y2)
则有
两式作差得(x1+x2-4)(x2-x1)+(y2+y1)(y2-y1)=0--------------(10分)
因为圆C的弦AB的中点P(3,1),所以(x2+x1)=6,(y2+y1)=2
所以=-1,故所求直线方程为 x+y-4=0-----------------(14分)
求由下列条件所决定圆x2+y2=4的圆的切线方程:
(1)经过点P(1),(2)经过点Q(3,0),(3)斜率为-1.
正确答案
(1)经判断,得到点P在圆上,
当斜率k不存在时,直线与圆相交,不合题意,所以设切线方程的斜率为k,
则切线方程为:y-1=k(x-),
所以圆心(0,0)到直线的距离d==r=2,
化简得:(k+
3
)2=0,解得k=-,
所以切线方程为:y=-x+4;
(2)当直线斜率不存在时,直线与圆外离,不合题意,设过点Q的切线方程的斜率为k,
则切线方程为y=k(x-3),
所以圆心到直线的距离d==r=2,
化简得:k=±,
所以切线方程为:y=x-
或y=-
x+
;
(3)设切点坐标为(a,b),则切线方程为:y-a=-(x-b),即x+y-a-b=0,
所以圆心到直线的距离d==2,即a+b=2
①或a+b=-2
②,
又把切点坐标代入圆的方程得:a2+b2=4③,
由①得:a=2-b,代入③得:a=b=
;由②得:a=-2
-b,代入③得:a=b=-
,
所以切点坐标分别为(,
)或(-
,-
),
则切线方程为:y-=-(x-
)或y+
=-(x+
),
即x+y-2=0或x+y+2
=0.
已知圆x2+y2=4和圆外一点p(-2,-3),求过点p的圆的切线方程.
正确答案
由圆x2+y2=4,得到圆心坐标为(0,0),半径r=2,
当过P的切线方程斜率不存在时,显然x=-2为圆的切线;
当过P的切线方程斜率存在时,
设斜率为k,p(-2,-3),
∴切线方程为y+3=k(x+2),即kx-y+2k-3=0,
∵圆心到切线的距离d==r=2,
解得:k=,
此时切线方程为5x-12y-26=0,
综上,切线方程为x=-2或5x-12y-26=0.
已知椭圆C:+
=1,过点(2,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆C于A,B两点.
(1)求切线l的方程;
(2)求弦AB的长.
正确答案
(1)设切线l的方程为y=k(x-2),即kx-y-2k=0
∵直线l与圆x2+y2=1相切
∴原点到直线l的距离d==1,解之得k=±
∴切线l的方程为y=±(x-2)
(2)由y=±(x-2)与C:
+
=1消去y,
得7x2-16x-32=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=,x1x2=-
∴|x1-x2|==
因此,弦AB的长|AB|=•|x1-x2|=
×
=
.
已知圆C:(x-2)2+(y-1)2=1.则过点A(3,4)的圆C的切线方程为______.
正确答案
由圆的一般方程可得圆的圆心与半径分别为:(2,1);1,
当切线的斜率存在,设切线的斜率为k,则切线方程为:kx-y-3k+4=0,
由点到直线的距离公式可得:=1
解得:k=,
所以切线方程为:4x-3y=0;
当切线的斜率不存在时,直线为:x=3,
满足圆心(2,1)到直线x=3的距离为圆的半径1,
x=3也是切线方程;
故答案为:4x-3y=0或x=3.
过点(3,)且与圆x2+y2-4x=0相切的直线方程是______.
正确答案
将x=3代入圆方程得:9+y2-12=0,
解得:y=或-
,
∴点(3,)在圆x2+y2-4x=0上,
将圆化为标准方程得:(x-2)2+y2=4,
∴圆心(2,0),半径r=2,
∵(3,)与(2,0)连线的斜率为
=
,
∴切线的斜率为-,
则切线方程为y-=-
(x-3),即x+
y-6=0.
故答案为:x+y-6=0
已知圆C:x2+y2=5,及点A(1,-2),Q(0,4).
(1)求过点A的圆的切线方程;
(2)如果P是圆C上一个动点,求线段PQ的中点M的轨迹方程.
正确答案
(1)设切线斜率为k,则切线方程为kx-y-k-2=0,所以=
,解得k=
,
所以切线方程为x-2y-5=0;
(2):设PQ中点M(x,y),则P(2x,2y-4),代入圆C:x2+y2=5,得4x2+(2y-4)2=5.
线段PQ的中点M的轨迹方程:x2+(y-2)2=.
经过点(1,1)且与圆x2+y2=2相切的直线的方程是______.
正确答案
因为点(1,1)在圆x2+y2=2上,所以切线的斜率为:-=-1
切线的方程为:y-1=-(x-1),即:x+y-2=0
故答案为:x+y-2=0
已知圆C的方程为:x2+y2=4.
(r)求过点P(r,2)且与圆C相切的直线l的方程;
(2)直线l过点P(r,2),且与圆C交于A、的两点,若|A的|=2,求直线l的方程.
正确答案
解 (1)显然直线l的斜率存在,设切线方程为y-2=k(x-1),…(1分)
则 =2 …(2分)
解8,k1=右,k2=-,…(3分)
故所求的切线方程为y=2或4x+3y-1右=右.…(5分)
(2)当直线l垂直于x轴时,此时直线方程为x=1,
l与圆的两个交点坐标为(1,)和(1,-
),
这两点的距离为2,满足题意;…(7分)
当直线l不垂直于x轴时,设其方程为y-2=k(x-1),…(右分)
即kx-y-k+2=右,
设圆心到此直线的距离为d,则2=2
,∴d=1,…(9分)
∴1=,∴k=
,…(1右分)
此时直线方程为3x-4y+5=右,…(11分)
综上所述,所求直线方程为3x-4y+5=右或x=1.…(12分)
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