- 圆与方程
- 共4684题
圆心在原点上与直线x+y﹣2=0相切的圆的方程为( )
正确答案
x2+y2=2
已知圆C:x2+y2-6x+8=0,则圆心C的坐标为______;若直线y=kx与圆C相切,且切点在第四象限,则k=______.
正确答案
圆C化为标准方程为(x-3)2+y2=1,
∴圆心坐标为(3,0),半径r=1,
∵直线y=kx与圆C相切,
∴圆心到切线的距离d=r,即=1,
解得:k=(不合题意舍去)或k=-
,
则k=-.
故答案为:-
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.
已知圆M:x2+(y-2)2=1,设点B,C是直线l:x-2y=0上的两点,它们的横坐标分别是,点P在线段BC上,过P点作圆M的切线PA,切点为A。
(1)若t=0,,求直线PA的方程;
(2)经过A,P,M三点的圆的圆心是D,求线段DO长的最小值L(t)。
正确答案
解:(1)设
解得a=1或(舍去)
由题意知切线PA的斜率存在,设斜率为k.
所以直线PA的方程为y-1=k(x-2),即kx-y-2k+1=0
直线PA与圆M相切,
,解得k=0或
直线PA的方程是y=1或4x+3y-11=0
(2)设
与圆M相切于点A,
经过A,P,M三点的圆的圆心D是线段MP的中点.
的坐标是
设
当,即
时,
当,即
时,
当,即
时
则
已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4,直线l1过定点A(1,0).
(Ⅰ)若l1与圆相切,求l1的方程;
(Ⅱ)若l1与圆相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,又l1与l2:x+2y+2=0的交点为N,求证:AM•AN为定值.
正确答案
(Ⅰ)①若直线l1的斜率不存在,即直线x=1,符合题意.(2分)
②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=k(x-1),即kx-y-k=0.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,
即=2解之得k=
.
所求直线方程是x=1,3x-4y-3=0.(5分)
(Ⅱ)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为kx-y-k=0
由得N(
,-
)又直线CM与l1垂直,
得M(
,
).
∴AM*AN=•
=6为定值.(10分)
已知圆C:x2+y2=9,点A(﹣5,0),直线l:x﹣2y=0.
(1)求与圆C相切,且与直线l垂直的直线方程;
(2)在直线OA上(O为坐标原点),存在定点B(不同于点A),满足:对于圆C上任一点P,都有为一常数,试求所有满足条件的点B的坐标.
正确答案
解:(1)设所求直线方程为y=﹣2x+b,即2x+y﹣b=0,∵直线与圆相切,
∴,得
,
∴所求直线方程为,
(2)方法1:假设存在这样的点B(t,0),
当P为圆C与x轴左交点(﹣3,0)时,;
当P为圆C与x轴右交点(3,0)时,,
依题意,,解得,t=﹣5(舍去),或
.
下面证明点对于圆C上任一点P,都有
为一常数.
设P(x,y),则y2=9﹣x2,
∴,
从而为常数.
方法2:假设存在这样的点B(t,0),使得为常数λ,则PB2=λ2PA2,
∴(x﹣t)2+y2=λ2[(x+5)2+y2],将y2=9﹣x2代入得,
x2﹣2xt+t2+9﹣x2=λ2(x2+10x+25+9﹣x2),
即2(5λ2+t)x+34λ2﹣t2﹣9=0对x∈[﹣3,3]恒成立,
∴,解得
或
(舍去),
所以存在点对于圆C上任一点P,都有
为常数
.
已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,其渐近线与圆x2+y2-10x+20=0相切,过点P(-4,0)作斜率为的直线l,交双曲线左支于A,B两点,交y轴于点C,且满足|PA|· |PB|=|PC|2。
(1)求双曲线的标准方程;
(2)设点M为双曲线上一动点,点N为圆x2+(y-2)2=上一动点,求|MN|的取值范围。
正确答案
解:(1)设双曲线的渐近线方程为y=kx,
因为渐近线与圆(x-5)2+y2=5相切,
则,即
所以双曲线的渐近线方程为
设双曲线方程为x2-4y2=m,
将代入双曲线方程,
整理,得3x2+56x+112+4m=0
所以,
因为|PA|·|PB|=|PC|2,
点P,A,B,C共线,且点P在线段AB上,
则(xP-xA)(xB-xP)=(xP-xC)2,
即(xB+4)(-4-xA)=16
所以4(xA+xB)+xAxB+32=0
于是,解得m=4
故双曲线方程是x2-4y2=4,即。
(2)设点M(x,y),圆的圆心为D,
则x2-4y2=4,点D(0,2)
所以|MD|2=x2+(y-2)2=4y2+4+(y-2)2
所以
从而
故|MN|的取值范围是。
解:已知曲线C:x2+y2﹣4ax+2ay﹣20+20a=0.
(1)证明:不论a取何实数,曲线C必过一定点;
(2)当a≠2时,证明曲线C是一个圆,且圆心在一条直线上;
(3)若曲线C与x轴相切,求a的值
正确答案
(1)证明:曲线C的方程可变形为(x2+y2﹣20)+(﹣4x+2y+20)a=0.
由,解得
∴点(4,﹣2)满足C的方程,
故曲线C过定点(4,﹣2).
(2)证明:原方程配方得(x﹣2a)2+(y+a)2=5(a﹣2)2,
∵a≠2,∴5(a﹣2)2>0
∴C的方程表示圆心是(2a,﹣a),半径是|a﹣2|的圆
设圆心坐标为(x,y),
则有,消去a可得y=﹣
x,
故圆心必在直线y=﹣x上.
(3)解:由题意得5|a﹣2|=|a|,解得a=.
已知A(-4,0),B(2,0)以AB为直径的圆与y轴的负半轴交于C,求过C点的圆的切线方程.
正确答案
已知A(-4,0),B(2,0)以AB为直径的圆的方程为:(x+4)(x-2)+y2=0
以AB为直径的圆与y轴的负半轴交于C(0,-2),圆心与C连线的斜率为:-2
所以切线的斜率为:=
所以切线方程为:y+2=
x-0)即:
x-4y-8
=0
过C点的圆的切线方程:x-4y-8
=0
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)。
(1)求圆C的方程;
(2)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
解:(1)设A、B两点坐标分别为
由题设知
解得
所以或
设圆心C的坐标为(r,0),则
因此圆C的方程为。
(2)设∠ECF=2a,则
在Rt△PCE中,
由圆的几何性质得≤
,
≥
所以≤
≤
由此得-8≤≤
故的最大值为
,最小值为-8。
已知圆C的方程为:x2+y2-2mx-2y+4m-4=0,(m∈R).
(1)试求m的值,使圆C的面积最小;
(2)求与满足(1)中条件的圆C相切,且过点(1,﹣2)的直线方程.
正确答案
解:配方得圆的方程:(x﹣m)2+(y﹣1)2=(m﹣2)2+1
(1)当m=2时,圆的半径有最小值1,此时圆的面积最小.
(2)当m=2时,圆的方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=1
设所求的直线方程为y+2=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k﹣2=0由直线与圆相切,
得,
所以切线方程为,即4x﹣3y﹣10=0
又过点(1,﹣2)且与x轴垂直的直线x=1与圆也相切
所发所求的切线方程为x=1与4x﹣3y﹣10=0.
如图,已知双曲线x2-y2=1的左、右顶点分别为A1、A2,动直线l:y=kx+m与圆x2+y2=1相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为P1(x1,y1),P2(x2,y2)。
(1)求k的取值范围,并求x2-x1的最小值;
(2)记直线P1A1的斜率为k1,直线P2A2的斜率为k2,那么,k1·k2是定值吗?证明你的结论。
正确答案
解:(1)∵l与圆相切
∴
∴m2=1+k2由得(1-k2)x2-2mkx-(m2+1)=0
∴
∴k2<1,
∴-1<k<1
故k的取值范围为(-1,1)
由于
所以
∵0≤k2<1
∴当k2=0时,x2-x1取最小值。
(2)由已知可得A1,A2的坐标分别为(-1,0),(1,0)
∴
∴
由(1)得m2-k2=1
∴为定值。
已知直线l:x=4与x轴相交于点M,动点P满足PM⊥PO(O是坐标原点).
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)试在直线l上确定一点D(异于M点),过点D作曲线C的切线,使得切点E恰为切线与x轴的交点F与点D的中点.
正确答案
解:(1)依题意,M(4,0)
设P(x,y)(x≠0且x≠4),
由PM⊥PO,得,
即x(x﹣4)+y2=0
整理得:动点P的轨迹C的方程为(x﹣2)2+y2=4(x≠0且x≠4)
(2)因为DE、DM都是圆(x﹣2)2+y2=4的切线,所以DE=DM
因为E点是DF的中点,所以DF=2DE=2DM,
所以∠DFN=
设C(2,0),
在△CEF中,∠CEF=,∠CFE=
,CE=2,
所以CF=4,FM=6
从而DM=2,
故D(4,±2)
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
解:(1)由x2+y2+Dx+Ey+3=0,
得
∴圆C的圆心C的坐标为
半径
由,得
故D2+E2=20 ①
∵圆C关于直线x+y-1=0对称,
故圆心在直线x+y-1=0上,
∴,故D+E=-2,②
由②式,得E=-2-D,
代入①式,得D2+(-2-D)2=20,
即D2+2D-8=0,解得D=-4,或D=2
又∵圆心在第二象限,
故,解得D>0,
故D=2,E=-2-2=-4,
∴圆C的方程为:x2+y2+2x-4y+3=0,
即(x+1)2+(y-2)2=2。
(2)直线l在x轴,y轴上的截距相等,设为a,
由(1)知圆C的圆心C(-1,2),
当a=0时,直线l过原点,设其方程为y=kx,
即kx-y=0,
若直线l:kx-y-0与圆C相切,则
即k2-4k-2=0,解得
此时直线l的方程为
即
当a≠0时,直线l的方程为
即x+y-a=0,
若直线l:x+y-a=0与圆C相切,
则
即|a-1|=2,解得a=-1,或a=3
此时直线l的方程为x+y+1=0,或x+y-3=0
综上所述,存在四条直线满足题意,其方程为或x+y+1=0或x+y-3=0。
已知圆M:x2+(y﹣2)2=1,Q是x轴上的动点,QA、QB分别切圆M于A,B两点
(1)求四边形QAMB的面积的最小值
(2)若点Q的坐标为(1,0),求切线QA、QB及直线AB的方程.
正确答案
解:(1)圆M:x2+(y﹣2)2=1,Q是x轴上的动点,QA、QB分别切圆M于A,B两点
∴MA⊥AQ,MA=1.
∴SQAMB=2S△AQB=MA·QA=QA= =
≥
=
.
(2)点Q的坐标为(1,0),
设过点Q的圆的切线方程为x=my+1,
则圆心M到切线x﹣my﹣1=0的距离为1.
∴ 即
解得m=0或
.
∴切线QA、QB的方程分别为3x+4y﹣1=0和x=1.切点B(1,2),
∵AB⊥MQ,所以KAB=﹣ =﹣
=
.
所以AB的方程为:y﹣2= (x﹣1).即x﹣2y+3=0.
扫码查看完整答案与解析