- 圆与方程
- 共4684题
在直角坐标系xOy中,以O为圆心的圆与直线相切。
(1)求圆O的方程;
(2)圆O与x轴相交于A,B两点,圆O内的动点P使|PA|,|PO|,|PB|成等比数列,求的取值范围。
正确答案
解:(1)依题设,圆O的半径r等于原点O到直线的距离,
则
得圆O的方程为x2+y2=4。
(2)不妨设A(x1,0),B(x2,0),x1<x2,
由x2=4即得A(-2,0),B(2,0),
设P(x,y),由|PA|,|PO|,|PB|成等比数列,
得
即x2-y2=2
(-2-x,-y)·(2-x,-y)=x2-4+y2=2y2-2
由于点P在圆O内,故
由此得y2<1
所以的取值范围为[-2,0)。
已知圆C:x2+y2-8y+12=0,直线l:ax+y+2a=0.
(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;
(2)当直线l与圆C相交于A、B两点,且AB=2时,求直线l的方程.
正确答案
解:将圆C的方程x2+y2-8y+12=0配方得标准方程为x2+(y-4)2=4,
则此圆的圆心为(0,4),半径为2,
(1)若直线l与圆C相切,则有=2,解得a=
;
(2)过圆心C作CD⊥AB,
则根据题意和圆的性质,得,
解得:a=-7或a=-1,
故所求直线方程为7x-y+14=0或x-y+2=0.
已知点M(3,1),直线ax-y+4=0及圆(x-1)2+(y-2)2=4,
(1)求过M点的圆的切线方程;
(2)若直线ax-y+4=0与圆相切,求a的值;
(3)若直线ax-y+4=0与圆相交于A,B两点,且弦AB的长为2,求a的值.
正确答案
解:(1)由题意可知M在圆(x-1)2+(y-2)2=4外,
故当x=3时满足与圆相切,
当斜率存在时设为y-1=k(x-3),即kx-y-3k+1=0,
由=2,∴k=
,
∴所求的切线方程为x=3或3x-4y-5=0;
(2)由ax-y+4=0与圆相切知=2,
∴a=0或a=;
(3)圆心到直线的距离d=,
又l=2,r=2,
∴由r2=d2+()2,可得a=-
。
自点A(-3,3)发出的光线l射到x轴上被x轴反射,其反射光线所在的直线与圆x2+y2-4x-4y+7=0相切,求反射光线所在直线的方程。
正确答案
解:点A(-3,3)关于x轴的对称点为B(-3,-3),
反射线所在直线过点B,设其方程为y+3=k(x+3),即kx-y+3k-3=0,
圆x2+y2-4x-4y+7=0的方程可化为(x-2)2+(y-2)2=1,
∵反射线所在直线与圆相切,∴,
解得:k=或k=,
∴所求直线方程为:3x-4y-3=0或4x-3y+3=0。
若过点A(4,0)的直线l与曲线(x-2)2+y2=1有公共点,则直线l的斜率的取值范围为______.
正确答案
设直线l的方程为y=k(x-4),即kx-y-4k=0
∵直线l与曲线(x-2)2+y2=1有公共点,
∴圆心到直线l的距离小于等于半径
即≤1,解得-
≤ k≤
∴直线l的斜率的取值范围为[-,
]
故答案为[-,
]
已知圆C:(x-1)2+(y+2)2=4,点P(0,5),则过P作圆C的切线有且只有______条.
正确答案
由圆的方程得:C(1,-2),r=2,
∵|PC|==5
>r=2,
∴点P在圆C外,
则过P作圆C的切线有两条.
故答案为:两
已知圆O:x2+y2=4和点M(1,a),
(Ⅰ)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;
(Ⅱ)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
解:(Ⅰ)由条件知点M在圆O上,
所以,,即a=±
,
当a=时,点M为(1,
),
,
此时,切线方程为,
即;
当a=-时,点M为
,
此时,切线方程为,
即;
所以,所求的切线方程为或
。
(Ⅱ)设O到直线AC,BD的距离分别为,
则,
于是,
所以,,
则
,
因为,
所以,当且仅当
时取等号,
所以,,
所以,,
所以,,
即AC+BD的最大值为。
已知圆C:(θ为参数,θ∈R).O为坐标原点,动点P在圆C外,过P作圆C的切线l,设切点为M.
(1)若点P运动到(1,3)处,求此时切线l的方程;
(2)求满足条件|PM|=|PO|的点P的轨迹方程.
正确答案
把圆C的方程化为标准方程为(x+1)2+(y-2)2=4,
∴圆心为(-1,2),半径为2
(1)①当l的斜率不存在时:
此时l的方程为x=1,满足条件
②当l的斜率存在时:
设斜率为k,得l的方程为y-3=k(x-1),
即kx-y+3-k=0,
∵=2,
解得k=-.
∴l的方程为3x+4y-15=0.
综上,满足条件的切线l的方程为x=1或3x+4y-15=0
(2)设P(x,y),
∵|PM|2=|PC|2-|MC|2=(x+1)2+(y-2)2-4,
而|PO|2=x2+y2,
∴由|PM|=|PO|有(x+1)2+(y-2)2-4=x2+y2,
整理得2x-4y+1=0,
即点P的轨迹方程为2x-4y+1=0
已知直线l过点A(6,1)与圆C:x2+y2-8x+6y+21=0相切,
(1)求该圆的圆心坐标及半径长;
(2)求直线l的方程。
正确答案
解:(1),
∴圆心坐标为(4,-3),半径r=2;
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y-1=k(x-6),即kx-y-6k+1=0,
则圆心到此直线的距离为,
由此解得,此时方程为3x-4y-14=0;
当直线l的斜率不存在时,方程为x=6;
故直线l的方程为:3x-4y-14=0或x=6。
求由点P(5,3)向圆x2+y2-2x+6y+9=0所引的切线长。
正确答案
解:由x2+y2-2x+6y+9=0知,圆心坐标为A(1,-3) ,半径r=1,
又∵P(5,3),
∴|PA|=,
又∵半径与切线垂直,设由点P(5,3)向圆所引的切线长为d,
则,
∴由点P向圆所引的切线长为。
已知圆:x2+y2-4x-6y+12=0.
(1)求过点A(3,5)的圆的切线方程;
(2)点P(x,y)为圆上任意一点,求的最值.
正确答案
(1)由x2+y2-4x-6y+12=0可得到(x-2)2+(y-3)2=1,故圆心坐标为(2,3)
过点A(3,5)且斜率不存在的方程为x=3
圆心到x=3的距离等于d=1=r
故x=3是圆x2+y2-4x-6y+12=0的一条切线;
过点A且斜率存在时的直线为:y-5=k(x-3),即:y-kx+3k-5=0,根据圆心到切线的距离为半径,可得到:
r=1=化简可得到:
(k-2)2=1+k2∴k=.
所以切线方程为:4y-3x-11=0.
过点A(3,5)的圆的切线方程为:4y-3x-11=0,x=3
(2)由题意知点P(x,y)为圆上任意一点,故可设=k,即要求k的最大值与最小值
即y=kx中的k的最大值与最小值
易知当直线y=kx与圆相切时可取得最大与最小值,此时
d=1=,整理可得到:3k2-12k+8=0
得到k=或
∴的最大值为
,最小值为
若椭圆的焦点在x轴上,过点(1,
)作圆x2+y2=1的切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是( )。
正确答案
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
过点A(-1,4)作圆C:(x-2)2+(y-3)2=1的切线l,求切线l的方程.
正确答案
设方程为y-4=k(x+1),即kx-y+k+4=0
∴d==1
∴4k2+3k=0
∴k=0或k=-
∴切线l的方程为y=4或3x+4y-13=0
过点A(3,5)作圆C:(x-2)2+(y-3)2=1的切线,则切线的方程为______.
正确答案
由圆的一般方程可得圆的圆心与半径分别为:(2,3);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+5=0,
由点到直线的距离公式可得:=1
解得:k=-,
所以切线方程为:3x+4y-29=0;
当切线的斜率不存在时,直线为:x=3,
满足圆心(2,3)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:3x+4y-29=0或x=3.
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