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简答题

求与圆C:(x+1)2+y2=4相切,且过点(3,0)的直线的一般方程.

正确答案

圆C:(x+1)2+y2=4的圆心(-1,0)半径为2,

所以过点(3,0)的切线方程为y=k(x-3).

因为直线与圆相切,2=,解得k=±

所以与圆C:(x+1)2+y2=4相切,且过点(3,0)的直线的一般方程:x±y-3=0

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简答题

已知曲线C:x2+y2-2ax-2(a-1)y-1+2a=0.

(1)证明:不论a取何实数,曲线C必过定点;

(2)当a≠1时,若曲线C与直线y=2x-1相切,求a的值;

(3)对所有的a∈R且a≠1,是否存在直线l与曲线C总相切?如果存在,求出l的方程;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(1)证明:曲线C的方程可变形为(x2+y2+2y-1)+(-2x-2y+2)a=0,

,…(2分)

解得,点(1,0)满足C的方程,

故曲线C过定点(1,0).…(4分)

(2)原方程配方得(x-a)2+(y-a+1)2=2(a-1)2;由于a≠1,所以2(a-1)2>0,

所以C的方程表示圆心是(a,a-1),半径是|a-1|的圆.…(6分)

由题意得圆心到直线距离d=,…(8分)

|a-1|=,解得a=.…(10分)

(3)法一:由(2)知曲线C表示圆设圆心坐标为(x,y),则有

消去a得y=x-1,故圆心必在直线y=x-1上.

又曲线C过定点(1,0),所以存在直线l与曲线C总相切,…(12分)

直线l过点(1,0)且与直线y=x-1垂直;

∴l方程为y=-(x-1)即y=-x+1.…(16分)

法二:假设存在直线l满足条件,显然l不垂直于x轴,设l:y=kx+b,

圆心到直线距离d=

=|a-1|对所有的a∈R且a≠1都成立,…(12分)

即(k+1)2a2-2(2k2+k+kb-b+1)a+2(k+1)2-(b+1)2=0恒成立

∴存在直线l:y=-(x-1)即y=-x+1与曲线C总相切.…(16分)

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简答题

已知⊙C:x2+y2+2x-4y+1=0.

(1)若⊙C的切线在x轴、y轴上截距相等,求切线的方程.

(2)从圆外一点P(x0,y0)向圆引切线PM,M为切点,O为原点,若|PM|=|PO|,求使|PM|最小的P点坐标.

正确答案

⊙C:(x+1)2+(y-2)2=4,圆心C(-1,2),半径r=2,

(1)若切线过原点设为y=kx,则=2,

解得:k=0或

若切线不过原点,设为x+y=a,则=2,

解得:a=1±2

则切线方程为:y=0,y=x,x+y=1+2和x+y=1-2

(2)∵|PM|=|PO|,即=

∴2x0-4y0+1=0,

对于|PM|==

∵P在⊙C外,

∴(x0 +1)2+(y0-2)2>4,

将x0=2y0-代入得5y02-2y0+>0,

∴当y0=时,5y02-2y0+最小,此时|PM|最小,x0=2y0-=-

∴|PM|min=,此时P(-).

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简答题

设P(x,y)是曲线C:(θ为参数,0≤θ≤2π)上任意一点,求的取值范围.

正确答案

曲线C的方程可化为(x+2)2+y2=1,(3分)

可见曲线C是以点C(-2,0)为圆心半径为1的圆(4分)

设点P(x,y)为曲线C上一动点,

=kOP,即O、P两点连线的斜率(6分)

当P的坐标为(- ,)时,有最小值为-

当P的坐标为(- ,-)时,有最大值为,(9分)

所以的取值范围是[-](10分)

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简答题

一束光线通过点M(25,18)射到x轴上,入射点为A,经反射后射到圆C:x2+(y-7)2=25上.

(Ⅰ)求经过圆心的反射光线所在直线的方程;   

(Ⅱ)求点A在x轴上的活动范围.

正确答案

(Ⅰ)点M(25,18)射到x轴上,关于x轴的对称点M′(25,-18)

所以反射光线过M′(25,-18),圆心(0,7)

所以直线为=

即y=-x+7;

(Ⅱ)A的取值范围是反射后射到圆C:x2+(y-7)2=25上,临界状态时的取值范围.

因为x轴的对称点M′(25,-18)

所以设直线y=k(x-25)-18,即kx-y-25k-18=0

利用圆心到直线的距离等于半径可得:=5

∴12k2+25k+12=0

∴k1=-,k2=-

所以对应的方程分别为:3x+4y-3=0,4x+3y-46=0

此时令A(x,0)

所以x分别为1,11.5

所以A的活动范围[1,11.5].

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简答题

已知圆O的方程为x2+y2=16.

(1)求过点M(-4,8)的圆O的切线方程;

(2)过点N(3,0)作直线与圆O交于A、B两点,求△OAB的最大面积以及此时直线AB的斜率.

正确答案

(1)∵圆O的方程为x2+y2=16,

∴圆心为O(0,0),半径r=4,

设过点M(-4,8)的切方程为y-8=k(x+4),即kx-y+4k+8=0,(1分)

=4,解得k=-,(3分)

切线方程为3x+4y-20=0(5分)

当斜率不存在时,x=-4也符合题意.

故求过点M(-5,11)的圆C的切线方程为:3x+4y-20=0或x=-4.(6分)

(2)当直线AB的斜率不存在时,S△ABC=3,(7分)

当直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=k(x-3),即kx-y-3k=0,

圆心O(0,0)到直线AB的距离d=,(9分)

线段AB的长度|AB|=2

∴S△ABC=|AB|d=d==8.(11分)

当且仅当d2=8时取等号,此时 =8,解得k=±2

所以,△OAB的最大面积为8,此时直线AB的斜率为±2.(12分)

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简答题

已知圆M的圆心在直线x-2y+4=0上,且与x轴交于两点A(-5,0),B(1,0).

(Ⅰ)求圆M的方程;

(Ⅱ)求过点C(1,2)的圆M的切线方程.

正确答案

(Ⅰ)∵圆M与x轴交于两点A(-5,0)、B(1,0),

∴圆心在AB的垂直平分线上,即C在直线x=-2上.

,解得,即圆心M的坐标为(-2,1).

∴半径r=|BM|==

因此,圆M的方程为(x+2)2+(y-1)2=10.

(Ⅱ)∵点C(1,2)满足(1+2)2+(2-1)2=10,

∴点C在圆M上,可得经过点C与圆M相切的直线与CM垂直.

∵CM的斜率kCM=,∴过点C的切线斜率为k==-3,

由此可得过点C的圆M的切线方程为y-2=-3(x-1),化简得3x+y-5=0.

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简答题

已知圆C:x2-2ax+y2-4y+a2=0(a>0)及直线l:x-y+3=0,当直线l被圆C截得的弦长为2时.

(Ⅰ)求a的值;

(Ⅱ)求过点(3,5)并与圆C相切的切线方程.

正确答案

(I)∵圆C方程为x2-2ax+y2-4y+a2=0,

∴化成标准方程得(x-a)2+(y-2)2=4,

可得圆心为C(a,2),半径r=2.

由此可得C到直线l:x-y+3=0的距离为d==|a+1|,

∵直线l被圆C截得的弦长为2

∴根据垂径定理,可得=

=

解得a=1或-3,

结合a>0,可得a=1(负值舍去);

(II)由(I)可得圆C的方程为(x-1)2+(y-2)2=4,

设过点(3,5)并与圆C相切的直线为m:y-5=k(x-3),

即kx-y-3k+5=0,

∵直线m与圆C相切,

∴点C到直线m的距离等于半径,

=2,解之得k=

可得直线m方程为y-5=(x-3),

化简得5x-12y+45=0.

又∵当经过点(3,5)的直线斜率不存在时,方程为x=3,也与圆C相切,

∴所求切线方程为x=3和5x-12y+45=0.

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简答题

求以过原点与圆x2+y2-4x+3=0相切的两直线为渐近线且过椭圆4x2+y2=4两焦点的双曲线方程.

正确答案

设双曲线方程为-=1

以过原点与圆x2+y2-4x+3=0相切的两直线

y=±x

=

∴b2=3a2整理椭圆方程得+x2=1

焦点(0,)(0,-)代入椭圆方程求得a=

∴b=3

∴双曲线方程-=1

故答案为-=1

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,点(1,-)为椭圆上的一点,O为坐标原.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)已知直线l:y=kx+m为圆x2+y2=的切线,直线l交椭圆于A、B两点,求证:∠AOB为直角.

正确答案

(Ⅰ)依题可得:⇒a=2,b=1,c=

所以椭圆的方程为:+y2=1(4分)

(Ⅱ)由得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,

设A(x1,y1)B(x2,y2),

x1+x2=,x1•x2=

=x1•x2+y1y2

=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)

=(k2+1)+km+m2

=

∵直线l与圆x2+y2=相切,

∴原点O到直线l的距离为:=∴5m2=4k2+4

∴x1•x2+y1•y2=0

∴∠AOB为直角.

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简答题

已知圆C:x2+y2-4y-6y+12=0,求:

(1)过点A(3,5)的圆的切线方程;

(2)在两条坐标轴上截距相等的圆的切线方程.

正确答案

(l)设过点A(3,5)的直线ɭ的方程为y-5=k(x-3).

因为直线ɭ与⊙C相切,而圆心为C(2,3),则=1,解得k=

所以切线方程为y-5=(x-3),即3x-4y+11=0.

由于过圆外一点A与圆相切的直线有两条,因此另一条切线方程为x=3.

(2)因为原点在圆外,所以设在两坐标轴上截距相等的直线方程x+y=a或y=kx.

由直线与圆相切得,=1或=1,解得a=5士,k=

故所求的切线方程为x+y=5士或y=x.

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简答题

已知圆C:x2+y2+2x-4y+3=0;

(1)若圆C的切线在x轴,y轴上的截距相等,求此切线方程;

(2)求圆C关于直线x-y-3=0的对称的圆方程

(3)从圆C外一点P(x1,y1)向圆引一条切线,切点为M,O为原点,且有|PM|=|PO|,求使|PM|最小的P点的坐标.

正确答案

(1)圆C:x2+y2+2x-4y+3=0即(x+1)2+(y-2)2=2,

表示圆心为C(-1,2),半径等于的圆.

设斜率为-1的切线方程为x+y-a=0,过原点的切线方程为kx-y=0,

则圆心C到切线的距离等于半径,

可得:=,求得a=-1或3.

再由=,求得k=2±

故所求的切线的方程为x+y-3=0或x+y+1=0或y=(2±)x;

(2)由(1)圆C(x+1)2+(y-2)2=2的圆心在(-1,2),半径等于

∵点P(m,n)关于直线x-y-3=0的对称的点为P'(n+3,m-3)

∴点(-1,2)关于直线x-y-3=0对称的点的

坐标为(2+3,-1-3)即(5,-4),

故圆C关于直线x-y-3=0的对称的圆方程是(x-5)2+(y+4)2=2;

(3)设P的坐标为(x,y)

由于|PC|2=|PM|2+|CM|2=|PM|2+r2

∴|PM|2=|PC|2-r2

又∵|PM|=|PO|,∴|PC|2-r2=|PO|2

∴(x1+1)2+(y1-2)2-2=x12+y12

∴2x1-4y1+3=0即为动点P的轨迹方程.

∵原点在直线2x-4y+3=0上的射影点为(-),

∴使|PM|最小的P点的坐标为(-).

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简答题

已知圆O:x2+y2=4和点M(1,a),

(1)若过点M有且只有一条直线与圆O相切,求实数a的值,并求出切线方程;

(2)若a=,过点M的圆的两条弦AC.BD互相垂直,求AC+BD的最大值.

正确答案

(1)由条件知点M在圆O上,

∴1+a2=4

∴a=±

当a=时,点M为(1,),kOM=,k切线=-

此时切线方程为:y-=-(x-1)

即:x+y-4=0

当a=-时,点M为(1,-),kOM=-,k切线=

此时切线方程为:y+=(x-1)

即:x-y-4=0

∴所求的切线方程为:x+y-4=0或即:x-y-4=0

(2)当AC的斜率为0或不存在时,可求得AC+BD=2(+

当AC的斜率存在且不为0时,

设直线AC的方程为y-=k(x-1),

直线BD的方程为y-=-(x-1),

由弦长公式l=2

可得:AC=2

BD=2

∵AC2+BD2=4(+)=20

∴(AC+BD)2=AC2+BD2+2AC×BD≤2(AC2+BD2)=40

故AC+BD≤2

即AC+BD的最大值为2

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简答题

已知圆 O:x2+y2=2交x轴正半轴于点A,点F满足=,以F为右焦点的椭圆 C的离心率为

(Ⅰ)求椭圆 C的标准方程;

(Ⅱ)设过圆 0上一点P的切线交直线 x=2于点Q,求证:PF⊥OQ.

正确答案

(Ⅰ)A(,0),F(1,0).

椭圆c=1,e=,∴a=,b2=a2-c2=1,

∴椭圆D的方程为+y2=1.(5分)

(Ⅱ)证明:设点P(x1,y1),

过点P的圆的切线方程为y-y1=-(x-x1

即y=-(x-x1)+y1

由x12+y12=2得y=-x+

令x=2得y=-,故点Q(2,-)

∴KOQ=,又KPF=∴KPF•KOQ=-1

∴PF⊥OQ.(12分)

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简答题

求抛物线y2=9x和圆x2+y2=36在第一象限的交点处的切线方程.

正确答案

解方程组

(1)代入(2)得x2+9x-36=0,

x=3,x=-12(不合题意)

将x=3代入(1),

得y=3(仅取正值),

∴在第一象限的交点为(3,3

从抛物线y2=9x得p=.

∴过点(3,3)的抛物线的切线方程是

3y=(x+3),即3x-2y+9=0.

过点(3,3)的圆的切线方程是

3x+3y=36,

即x+y-12=0.

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