- 圆与方程
- 共4684题
将圆x2+y2=1沿x轴正向平移1个单位后所得到圆C,则圆C的方程是( ),若过点(3,0)的直线l和圆C相切,则直线l的斜率为( )。
正确答案
;
已知圆x2+y2-4x+2y-3=0和圆外一点M(4,-8),
(1)过M作圆的割线交圆于A、B两点,若|AB|=4,求直线AB的方程;
(2)过M作圆的切线,切点为C、D,求切线长及CD所在直线的方程.
正确答案
解:(1)圆即(x-2)2+(y+1)2=8,圆心为P(2,-1),半径r=2,
①若割线斜率存在,设AB:y+8=k(x-4),即kx-y-4k-8=0,
设AB的中点为N,则|PN|=,
由|PN|2+2=r2,得k=-
,
AB:45x+28y+44=0;
②若割线斜率不存在,AB:x=4,
代入圆方程得y2+2y-3=0,y1=1,y2=-3符合题意;
综上,直线AB的方程为45x+28y+44=0或x=4;
(2)切线长为,
以PM为直径的圆的方程为(x-2)(x-4)+(y+1)(y+8)=0,
即x2+y2-6x+9y+16=0,
又已知圆的方程为x2+y2-4x+2y-3=0,
两式相减,得2x-7y-19=0,
所以直线CD的方程为2x-7y-19=0。
如图,设P是抛物线C1:x2=y上的动点.过点P做圆C2:x2+(y+3)2=1的两条切线,交直线l:y=-3于A,B两点。
(1)求C2的圆心M到抛物线C1准线的距离;
(2)是否存在点P,使线段AB被抛物线C1在点P处的切线平分?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)由题意可知,抛物线C1的准线方程为:
所以圆心M到抛物线C1准线的距离为;
(2)设点P的坐标为(x0,x02),抛物线C1在点P处的切线交直线l于点D
再设A,B,D的横坐标分别为
过点P(x0,x02)的抛物线C1的切线方程为: (1)
当时,过点P(1,1)与圆C2的切线PA为:
可得
所以
设切线PA,PB的斜率为,则
(2)
(3)
将分别代入(1),(2),(3),得
从而
又
即
同理
所以是方程
的两个不相等的根,从而
,
因为
所以,即
从而
进而得
综上所述,存在点P满足题意,点P的坐标为(,
)。
过点Q(-2,)作圆C:x2+y2=r2(r>0)的切线,切点为D,且QD=4,
(1)求r的值;
(2)设P是圆C上位于第一象限内的任意一点,过点P作圆C的切线l,且l交x轴于点A,交y 轴于点B,设,求
的最小值(O为坐标原点)。
正确答案
解:(1)圆C:x2+y2=r2(r>0)的圆心为O(0,0),
于是=25,
由题设知,△QDO是以D为直角顶点的直角三角形,
故有=3;
(2)设直线l的方程为,
则,
∴,
∴,
在Rt△AOB中,OP⊥AB,
∴,
∴, ①
又,
由①知,
∴(当且仅当
时取到“=”号),
∴取得最小值为6。
已知直线l经过点P(-2,5),且斜率为-.
(Ⅰ)求直线l的方程;
(Ⅱ)求与直线l切于点(2,2),圆心在直线x+y-11=0上的圆的方程.
正确答案
(Ⅰ)由直线方程的点斜式,可得方程为y-5=-(x+2),
化为一般式即得所求直线方程为:3x+4y-14=0.…(4分)
(Ⅱ)过点(2,2)与l垂直的直线方程为4x-3y-2=0,…(6分)
由得圆心为(5,6),…(8分)
∴半径R==5,…(10分)
故所求圆的方程为(x-5)2+(y-6)2=25. …(12分)
已知圆C:x2+y2+2x-4y+4=0
(1)过P(-2,5)作圆C的切线,求切线方程;
(2)斜率为2的直线与圆C相交,且被圆截得的弦长为,求此直线方程.
(3)Q(x,y)为圆C上的动点,求的最值.
正确答案
(1)圆C:x2+y2+2x-4y+4=0 即 (x+1)2+(y-2)2=1,表示以C(-1,2)为圆心,半径等于1的圆.
过P(-2,5)作圆C的切线,当切线斜率不存在时,切线方程为 x=-2.
当切线斜率存在时,设切线方程为 y-5=k(x+2),即 kx-y+2k+5=0.
由圆心到切线的距离等于半径,可得1=,k=-
,此时,切线方程为-
x-y-
+5=0,即4x+3y-7=0,
故圆的切线方程为 x=-2,或4x+3y-7=0.
(2)斜率为2的直线与圆C相交,且被圆截得的弦长为,可得圆心到直线的距离为
.
可设直线的方程为 y=2x+b,即 2x-y+b=0.
由 =
,b=4±
,故直线方程为 2x-y+4+
=0,或 2x-y+4-
=0.
(3)由于=
,表示圆上的点Q(x,y)到点(-3,-2)的距离.
由于圆心C(-1,2)到点(-3,-2)的距离等于2,
故的最小值为2
-1,最大值为2
+1.
已知⊙O的方程是x2+y2-2=0,⊙O'的方程是x2+y2-8x+10=0,由动点P向⊙O和⊙O'所引的切线长相等,则动点P的轨迹方程是( )。
正确答案
若过两点P(,0) ,Q(0,1)的直线与圆(x-a)2+(y-2)2=1相切, 则a=( )。
正确答案
±2
已知⊙A:x2+y2=1,⊙B:(x﹣3)2+(y﹣4)2=4,P是平面内一动点,过P作⊙A、⊙B的切线,切点分别为D、E,若PE=PD,则P到坐标原点距离的最小值为( ).
正确答案
已知在平面直角坐标系xoy中,圆C经过函数f(x)=x3+x2-3x-9(x∈R)的图象与两坐标轴的交点,C为圆心.
(1)求圆C的方程;
(2)在直线l:2x+y+19=0上有一个动点P,过点P作圆C的两条切线,设切点分别为M,N,
求四边形PMCN面积的最小值及取得最小值时点P的坐标.
正确答案
(1)由(x)=x3+x2-3x-9=0,得
(x+3)2(x-3)=0
解之得x1=-3,x2=3.
再由x=0,得f(0)=-9
∴函数图象与两坐标轴有三个交点分别是(3,0),(-3,0),(0,-9)---(3分)
设经过该三点圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
将三点坐标代入,解得:D=0,E=8,F=-9,
所以圆的方程是:x2+y2+8y-9=0,--------(8分)
(2)由题意,得:SPMCN=5PM,因此要求面积最小值即求PM的最小值,
而PM=,
∵PC最小值为点C到直线l的距离,即PCmin==3
,-------10
∴PMmin==2
,所以四边形PMCN面积的最小值是10
.-(12分).
此时PC的方程为x-2y-8=0,与直线l联解可得得P(-6,-7)---(14分).
已知平面直角坐标系xOy中O是坐标原点,A(6,2),B(8,0),圆C是△OAB的外接圆,过点(2,6)的直线为l.
(1)求圆C的方程;
(2)若l与圆相切,求切线方程;
(3)若l被圆所截得的弦长为4,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)∵O(0,0),A(6,2),
∴直线OA的方程斜率为=
,
∴线段OA垂直平分线的斜率为﹣,
又线段AO的中点坐标为(3,),
∴线段OA垂直平分线的方程为y﹣=﹣
(x﹣3),
即x+y﹣4
=0①,
又线段OB的垂直平分线为x=4②,
∴将②代入①解得:y=0,
∴圆心C的坐标为(4,0),
又|OC|=4,即圆C的半径为4,
则圆C的方程为:(x﹣4)2+y2=16;
(2)显然切线方程的斜率存在,设切线l的斜率为k,
又切线过(2,6),
∴切线l的方程为y﹣6=k(x﹣2),即kx﹣y+6﹣2k=0,
∴圆心到切线的距离d=r,即=4,
解得:k=,
则切线l的方程为:y﹣6=(x﹣2);
(3)当直线l的斜率不存在时,显然直线x=2满足题意;
当直线l的斜率存在时,设斜率为k,又直线l过(2,6),
∴切线l的方程为y﹣6=k(x﹣2),即kx﹣y+6﹣2k=0,
又弦长为4,半径r=4,
∴圆心到切线的距离d==2,即
=2,
解得:k=﹣,
∴直线l的方程为y﹣6=﹣(x﹣2),即4x+3y﹣26=0,
综上,直线l的方程为x=2或4x+3y﹣26=0.
已知两点A,B分别在直线y=x和y=-x上运动,且,动点P满
足(O为坐标原点),点P的轨迹记为曲线C。
(1)求曲线C的方程;
(2)过曲线C上任意一点作它的切线l,与椭圆交于M,N两点,求证:
为定值。
正确答案
解:(1)设P(x,y),A(x1,x1),B(x2,-x2)
∵
∴P是线段AB的中点
∴
∵
∴
∴
∴化简得点P的轨迹C的方程为。
(2)当直线l的斜率存在时,设l:y=kx+m,
∵l与C相切,
∴
∴
联立
设M (x1,y1),N(x2,y2),
则
∴
又
∴
当直线l的斜率不存在时,l的方程为,
代入椭圆方程得或
此时,
综上所述,为定值0。
已知圆M的圆心M在x轴上,半径为1,直线l:被圆M所截的弦长为
,且圆心M在直线l的下方.
(1)求圆M的方程;
(2)设A(0,t),B(0,t+6)(-5≤t≤-2),若圆M是△ABC的内切圆,求△ABC的面积S的最大值和最小值.
正确答案
解:(1)设圆心M(a,0),由已知,得M到直线l:8x-6y-3=0的距离为,
∴,
又∵M在直线l的下方,
∴8a-3>0,∴8a-3=5,a=1,
故圆的方程为(x-1)2+y2=1。
(2)设AC的斜率为k1,BC的斜率为k2,
则直线AC的方程为y=k1x+t,直线BC的方程为y=k2x+t+6,
由方程组,得C点的横坐标为
,
∵|AB|=t+6-t=6,
∴,
由于圆M与AC相切,所以,∴
,
同理,
∴,
∴,
∵-5≤t≤-2,
∴-2≤t+3≤1,
∴,
∴。
如图,已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足PQ=PA,
(1)求实数a,b之间满足的关系式;
(2)求线段PQ长的最小值;
(3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径取最小值时⊙P的方程。
正确答案
解:(1)连接OP,
∵Q为切点,
∴PQ⊥OQ,
又,
即,
化简得:2a+b-3=0。
(2)由(1)知b=-2a+3,
∴,
故当时,线段PQ长的最小值为
。
(3)设⊙P的半径为R,
∵⊙P与⊙O有公共点,且⊙O的半径为1,
∴,即
,
又,
故当,
此时,
故当半径取最小值时,⊙P的方程为:。
已知圆C:外一点P,从P向圆C引切线,切点为A,B,O是原点。
(Ⅰ)当点P的坐标为(3,-2)时,求过A,B,P三点的圆的方程;
(Ⅱ)当∠AOP=∠PAO时,求使|AP|最小时,点P的坐标。
正确答案
解:(Ⅰ);
(Ⅱ)。
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