- 圆与方程
- 共4684题
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,则过C点的圆的切线方程为 ______.
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
故答案为:x-4y-8
=0
已知椭圆C的方程是(a>b>0),点A,B分别是椭圆的长轴的左、右端点,左焦点坐标为(﹣4,0),且过点
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知F是椭圆C的右焦点,以AF为直径的圆记为圆M,试问:过P点能否引圆M的切线,若能,求出这条切线与x轴及圆M的弦PF所对的劣弧围成的图形的面积;若不能,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)因为椭圆C的方程为 ,(a>b>0),∴a2=b2+16,
即椭圆的方程为 ,
∵点 在椭圆上,∴
,
解得b2=20或b2=﹣15(舍),由此得a2=36,
所以,所求椭圆C的标准方程为 .
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(﹣6,0),F(4,0),又 ,则得
,
所以 ,即∠APF=90°,△APF是Rt△,所以,以AF为直径的圆M必过点P,
因此,过P点能引出该圆M的切线,设切线为PQ,交x轴于Q点,
又AF的中点为M(﹣1,0),则显然PQ⊥PM,
而 ,所以PQ的斜率为
,
因此,过P点引圆M的切线方程为: ,即
令y=0,则x=9,∴Q(9,0),
又M(﹣1,0),所以 ,
因此,所求的图形面积是S=S△PQM﹣S扇形MPF= .
已知点P(4,4),圆C:(x-m)2+y2=5(m<3)与椭圆E:(a>b>0)有一个公共点A(3,1),F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,直线PF1与圆C相切。
(1)求m的值与椭圆E的方程;
(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围。
正确答案
解:(1)点A代入圆C方程得
∵m<3
∴m=1
圆C:
设直线PF1的斜率为k
则PF1:
即
∵直线PF1与圆C相切
∴
解得或
当时,直线PF1与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去
当时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-4
∴c=4,F1(-4,0),F2(4,0),2a=AF1+AF2=,
,a2=18,b2=2
椭圆E的方程为:。
(2),设Q(x,y),
,
∵,
即,
而,
∴-18≤6xy≤18
则的取值范围是[0,36]
的取值范围是[-6,6]
∴的取值范围是[-12,0]。
已知椭圆C的方程是(a>b>0),点A,B分别是椭圆的长轴的左、右端点,左焦点坐标为(﹣4,0),且过点
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知F是椭圆C的右焦点,以AF为直径的圆记为圆M,试问:过P点能否引圆M的切线,若能,求出这条切线与x轴及圆M的弦PF所对的劣弧围成的图形的面积;若不能,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)因为椭圆C的方程为,(a>b>0),
∴a2=b2+16,即椭圆的方程为,
∵点在椭圆上,
∴,解得b2=20或b2=﹣15(舍),
由此得a2=36,
所以,所求椭圆C的标准方程为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知A(﹣6,0),F(4,0),
又,则得
,
所以,即∠APF=90°,
△APF是Rt△,所以,以AF为直径的圆M必过点P,
因此,过P点能引出该圆M的切线,
设切线为PQ,交x轴于Q点,
又AF的中点为M(﹣1,0),则显然PQ⊥PM,
而,所以PQ的斜率为
,
因此,过P点引圆M的切线方程为:,即
令y=0,则x=9,∴Q(9,0),又M(﹣1,0),
所以,
因此,所求的图形面积是S=S△PQM﹣S扇形MPF=.
已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是,离心率是
,直线y=t椭圆C交与不同的两点M,N,以线段MN为直径作圆P,圆心为P,
(1)求椭圆C的方程;
(2)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标。
正确答案
解:(1)因为,且
,所以
,
所以椭圆C的方程为;
(2)由题意知,
由得
,
所以圆P的半径为,
解得,
所以点P的坐标是(0,)。
设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为A,过点A与AF2垂直的直线交x轴负半轴于点Q,且
。
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若过A,Q,F2三点的圆恰好与直线l:相切,求椭圆C的方程;
(3)在(2)的条件下,过右焦点F2作斜率为k的直线l与椭圆C交于M,N两点,在x轴上是否存在点P(m,0)使得以PM,PN为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)设Q(x0,0),由F2(c,0),A(0,b)知
∵
∴
由,得
∴b2=3c2=a2-c2,
故椭圆的离心率。
(2)由(1)知,得
于是
△AQF2的外接圆圆心为
半径
所以由已知,得
解得a=2,
∴c=1,
所求椭圆方程为:。
(3)由(2)知 F2(1,0),l:y=k(x-1)(k≠0)
由得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0
由直线l与椭圆C交于M,N两点,且过椭圆C的右焦点F2,P,M,N不共线知必有Δ>0,故k≠0,且k∈R则,y1+y2=k(x1+x2-2)
(x1-m,y1)+(x2-m,y2)=(x1+x2-2m,y1+y2)
由于菱形对角线垂直,则
即k(y1+y2)+x1+x2-2m=0,
则k2(x1+x2-2)+x1+x2-2m=0,
∴
∴
故存在满足题意的点P,且m的取值范围是。
设、A2与B分别是椭圆E:
的左右顶点与上定点,直线A2B与
圆C:x2+y2=1相切.
(1)求证:;
(2)P是椭圆E上异于、A2 的一点,直线P
、PA2的斜率之积为﹣
,求椭圆E的方程;
(3)直线l与椭圆E交于M、N两点,且,试判断直线l与圆C的位置关系,并说明理由.
正确答案
(1)证明:∵、A2与B分别是椭圆E:
的左右顶点与上定点,
∴(﹣a,0),A2(a,0),B(0,b),
∴直线A2B的方程是,
∵直线A2B与圆C:x2+y2=1相切,
∴=1,
故.
(2)解:设P(,
),则直线P
,PA2的斜率之积为:
=
=
=﹣
,
,
∵,
∴,
结合,得
,
∴椭圆E的方程为.
(3)解:设点M(,
),N(x2,y2),
①若直线l的斜率存在,设直线l为y=kx+m,
由y=kx+m代入,得
,化简,
得(b2+a2k2)x2+2a2kmx+a2m2﹣a2b2=0(△>0),
∴,
y2=(k
+m)(kx2+m)=k2
x2+km(
+x2)+m2=
+km(﹣
)+m2=
,
∵,
∴x2+
y2=0.代入,得(a2+b2)m2﹣a2b2(1+k2)=0,
∵,
∴m2=1+k2,圆心到直线l的距离为d=,
所以,直线l与圆C相切.
②若直线l的斜率不存在,设直线l:x=n,代入,得y=
,
∴|n|=b,
∴a2n2=b2(a2﹣n2),
解得n=±1,
所以直线l与圆C相切.
设椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,上顶点为A,离心率e=
,在x轴负半轴上有一点B,且
。
(1)若过A、B、F2三点的圆恰好与直线相切,求椭圆C的方程;
(2)在(1)的条件下,过右焦点F2作斜率为k的直线与椭圆C交于M、N两点,在x轴上是否存在点p(m,0),使得以PM,PN为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)
所求椭圆方程为。
(2)由(1)知F2(1,0),
设的方程为:
将直线方程与椭圆方程联立,得
①代入②,得
设交点为
因为 则
若存在点,使得以
为邻边的平行四边形是菱形,
由于菱形对角线垂直,则
又,
∵的方向向量是
,
故
由已知条件知且
,
故存在满足题意的点且
的取值范围是
。
双曲线的渐近线与圆(x-3)2+y2=r2(r>0)相切,则r=( )。
正确答案
已知双曲线C:=1(a>0,b>0)的离心率为
,右准线方程为x=
(I)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)设直线l是圆O:x2+y2=2上动点P(x0,y0)(x0y0≠0)处的切线,l与双曲线C交于不同的两点A,B,证明∠AOB的大小为定值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,,
解得a=1,c=,
b2=c2﹣a2=2,
∴所求双曲C的方程.
(Ⅱ)P(m,n)(mn≠0)在x2+y2=2上,
圆在点P(m,n)处的切线方程为y﹣n=﹣(x﹣m),
化简得mx+ny=2.
以及m2+n2=2得
(3m2﹣4)x2﹣4mx+8﹣2m2=0,
∵切L与双曲线C交于不同的两点A、B,且0<m2<2,
3m2﹣4≠0,且△=16m2﹣4(3m2﹣4)(8﹣2m2)>0,
设A、B两点的坐标分别(x1,y1),(x2,y2),
x1+x2=,x1x2=
.
∵,
且
=x1x2+[4﹣2m(x1+x2)+m2x1x2]
=+
[4﹣
+
]
=﹣
=0.
∴∠AOB的大小为900.
已知抛物线C的顶点在原点,焦点为。
(1)求抛物线C的方程;
(2)已知直线y=k(x+)与抛物线C交于A,B两点,且|FA|=2|FB|,求k的值;
(3)设点P是抛物线C上的动点,点R,N在y轴上,圆(x-1)2+y2=1内切于△PRN,求△PRN的面积最小值。
正确答案
解:(1)设抛物线C的方程为y2=2px(p>0)
由,即p=1
所以抛物线C的方程为y2=2x。
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由|FA|=2|FB|,
故
即
又由得
故
解①②③构成的方程组得x1=1,,
又由Δ=(k2-2)2-k4=4-4k2>0,即-1<k<1,所求得的k适合,
因此所求得的k的值为。
(3)设P(x0,y0),R(0,b),N(0,c),且b>c,
∴直线PR的方程为(y0-b)x-x0y+x0b=0
∵圆(x-1)2+y2=1内切于△PRN,
则圆心(1,0)到直线PR的距离为1,
,化简,得
(x0-2)b2+2y0b-x0=0
同理可得(x0-2)c2+2y0c-x0=0
由于x0>2,所以b,c为方程(x0-2)x2+2y0x-x0=0的两根,
∴
∴
∴
当且仅当x0=4时取等号,
所以△PRN的面积最小值为8。
曲线C1的参数方程为(θ为参数),曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ-4sinθ,
(1)化曲线C1、C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;
(2)设曲线C1与x轴的一个交点的坐标为P(m,0)(m>0),经过点P作曲线C2的切线l,求切线l的方程.
正确答案
解:(1)曲线C1:,
曲线C1为中心是坐标原点,焦点在x轴上,长半轴长是4,短半轴长是2的椭圆;
曲线C2:(x-1)2+(y+2)2=5,
曲线C2为圆心为(1,-2),半径为的圆。
(2)曲线C1:与x轴的交点坐标为(-4,0)和(4,0),
因为m>0,所以点P的坐标为(4,0),
显然切线l的斜率存在,设为k,则切线l的方程为y=k(x-4),
由曲线C2为圆心为(1,-2),半径为的圆得
,解得
,
所以切线l的方程为。
已知抛物线方程为y2=4x,过Q(2,0)作直线l,
(1)若l与x轴不垂直,交抛物线于A、B两点,是否存在x轴上一定点E(m,0),使得∠AEQ=∠BEQ?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由;
(2)若l与x轴垂直,抛物线的任一切线与y轴和l分别交于M、N两点,则自点M到以QN为直径的圆的切线长
|MT|为定值,试证之.
正确答案
解:(1)设l的方程为:y=k(x-2),
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由消去x得:
,
,y1y2=-8,
若∠AEQ=∠BEQ,则kAE+kBE=0,
即,
,
故存在m=-2,使得∠AEQ=∠BEQ。
(2)设P(x0,y0)在抛物线上,由抛物线的对称性,不妨设y0>0,
则过P点的切线斜率,
切线方程为:,
令x=0,∴
,
令x=2,
∴,
则以QN为直径的圆的圆心坐标为O′,半径
,
∴
,
∴|MT|=,即切线长|MT|为定值
。
过点作直线
与抛物线
相交于两点
,圆
(1)若抛物线在点B处的切线恰好与圆C相切,求直线的方程;
(2)过点分别作圆C的切线
,试求
的取值范围
正确答案
解:(1)设
由,得
∴过点的切线方程为:
,
即
由已知:,
又,
,即点
坐标为
,
∴直线的方程为:
.
(2)由已知,直线的斜率存在,
则设直线的方程为:
,
联立,得
=
故的取值范围是
在极坐标系中,已知圆p=2cosθ与直线3pcosθ+4psinθ+a=0相切,求实数a的值。
正确答案
解:将极坐标方程化为直角坐标方程,得圆的方程为x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1,直线的方程为3x+4y+α=0
由题设知,圆心(1,0)到直线的距离为1,即有
故α的值为-8或2。
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