- 圆与方程
- 共4684题
已知圆C:x2+y2+2x﹣4y+3=0.
(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;
(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.
正确答案
解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等,
∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,
又∵圆C:(x+1)2+(y﹣2)2=2,
∴圆心C(﹣1,2)到切线的距离等于圆的半径,
即,
解得:a=﹣1或a=3,
当截距为零时,设y=kx,同理可得或
,
则所求切线的方程为x+y+1=0或x+y﹣3=0或或
.
(2)∵切线PM与半径CM垂直,
∴|PM|2=|PC|2﹣|CM|2.
∴(x1+1)2+(y1﹣2)2﹣2=x12+y12.
∴2x1﹣4y1+3=0.
∴动点P的轨迹是直线2x﹣4y+3=0.
∴|PM|的最小值就是|PO|的最小值.
而|PO|的最小值为原点O到直线2x﹣4y+3=0的距离,
∴由,可得
故所求点P的坐标为.
已知直线l:x=4与x轴相交于点M,P是平面上的动点,满足PM⊥PO(O是坐标原点)。
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)过直线l上一点D(D≠M)作曲线C的切线,切点为E,与x轴相交点为F,若,求切线DE的方程.
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
,
整理得,动点P的轨迹C的方程为.
(2)DE、DM都是圆的切线,所以,DE=DM,
因为,所以,DF=2DE=2DM,所以,
,
设C(2,0),在△CEF中,,
,CE=2,
所以,CF=4,F(-2,0),
切线DE的倾斜角或
,
所以,切线DE的斜率或
,
所以,切线DE的方程为。
已知圆C:。
(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,且截距不为零,求此切线的方程;
(2)从圆C外一点向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标。
正确答案
解:(1)切线在两坐标轴上的截距相等且截距不为零,
所以,设切线方程为x+y=a,(a≠0),
又∵圆C:,
∴圆心C(-1,2)到切线的距离等于圆的半径,
∴或
,
所以,所求切线的方程为:x+y+1=0或x+y-3=0。
(2)∵切线PM与半径CM垂直,
∴,
∴,
∴,
∴动点P的轨迹是直线2x-4y+3=0,|PM|的最小值就是|PO|的最小值,
而|PO|的最小值为O到直线2x-4y+3=0的距离,
∴,
∴所求点坐标为P。
椭圆C的方程(a>b>0),点A、B分别是椭圆长轴的左右端点,左焦点为(-4,0),且过点P
,
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知F是椭圆C的右焦点,以AF为直径的圆记为圆M,试问过点P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所对的劣弧围成图形的面积,若不能,说明理由。
正确答案
解:(1)设椭圆的左右焦点为,
∴,
∴,
∴,c=4,
∴b2=20,
∴;
(2)A(-6,0),F2(4,0),
∴圆M:,
又(-1,0)到的距离为5,
∴是圆M上的点,
∴过圆M的切线方程为
,
设切线与x轴的交点为C,所求的面积为S,
则S=。
已知圆C:x2+y2+2x-4y+3=0。
(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;
(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,且有|PM|=|PO|,求使得|PM|取得最小值的点P的坐标.
正确答案
解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等,
∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,
又∵圆C:(x+1)2+(y-2)2=2,
∴圆心C(-1,2)到切线的距离等于圆半径,即,
∴a=-1或a=3;
当截距为零时,设y=kx,同理可得k=2+或k=2-
,
则所求切线的方程为x+y+1=0或x+y-3=0或y=(2+)x或y=(2-
)x。
(2)∵切线PM与半径CM垂直,
∴|PC|2-|CM|2=|PM|2=|PO|2,
∴(x1+1)2+(y1-2)2-2=x12+y22,
∴2x1-4y1+3=0,
∴动点P的轨迹是直线2x-4y+3=0,
∵|PM|的最小值就是|PO|的最小值,而|PO|的最小值为点O到直线2x-4y+3=0的距离d=,
∴由,可得
,
则所求点P坐标为()。
如图所示,已知圆O:x2+y2=1,直线l:y=kx+b(k>0,b>0)是圆的一条切线,且l与椭圆交于不同的两点A,B。
(1)若弦AB的长为,求直线l的方程;
(2)当直线l满足条件(1)时,求的值。
正确答案
解:(1)由题意可知:
∴
由
得(1+2k2)x2+4kbx+2b2-2=0
∴
得k=1或k=-1(舍)
所以直线l的方程为。
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)
∴
根据韦达定理得:
代入上式得:。
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,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:(1)由条件知点M在圆O上,
所以1+a2=4,则
当时,点M为
,kOM=
,k切线=
此时切线方程为
即
当时,点M为
kOM=,
此时切线方程为
即
所以所求的切线方程为或
。
(2)设O到直线AC,BD的距离分别为d1,d2 (d1,d2≥0),
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O:x2+y2=4,圆O与x轴交于A,B两点,过点B的圆的切线为l,P是圆上异于A,B的一点,PH垂直于x轴,垂足为H,E是PH的中点,延长AP,AE分别交l于F,C.
(1)若点P(1,),求以FB为直径的圆的方程,并判断P是否在圆上;
(2)当P在圆上运动时,证明:直线PC恒与圆O相切.
正确答案
解:(1)证明:由P(1,),A(﹣2,0)
∴直线AP的方程为.
令x=2,得F(2,).
由E(1,),A(﹣2,0),则直线AE的方程为y=
(x+2),
令x=2,得C(2,).
∴C为线段FB的中点,以FB为直径的圆恰以C为圆心,半径等于.
∴圆的方程为,且P在圆上;
(2)证明:设P(x0,y0),则E(x0,),
则直线AE的方程为在此方程中
令x=2,得C(2,)
直线PC的斜率为=﹣
=﹣
若x0=0,则此时PC与y轴垂直,即PC⊥OP;
若x0≠0,则此时直线OP的斜率为,
∵×(﹣
)=﹣1
∴PC⊥OP
∴直线PC与圆O相切.
已知点M在椭圆上, 以M为圆心的圆与x轴相切于椭圆的右焦点F。
(1)若圆M与y轴相切,求椭圆的离心率;
(2)若圆M与轴相交于A,B两点,且△ABM是边长为2的正三角形,求椭圆的方程。
正确答案
解:(1)设,圆M的半径为r,依题意得
将代入椭圆方程为
所以
又
从而得
两边除以a2得:
解得:
因为
所以。
(2)因为是边长为2的正三角形,所以圆M的半径r=2,
圆M到y轴的距离
又由(1)知:,
所以,
又因为
解得,
所求椭圆方程是:。
已知⊙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间满足的等量关系;
(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,试求半径最小值时⊙P的方程。
正确答案
解:(1)“略”;
(2)“略”;
(3)“略”。
已知圆C方程为:(x﹣2m﹣1)2+(y﹣m﹣1)2=4m2(m≠0)
(1)求证:当m变化时,圆C的圆心在一定直线上;
(2)求(1)中一系列圆的公切线的方程.
正确答案
证明:(1)由
消去m得a﹣2b+1=0.
故这些圆的圆心在直线x﹣2y+1=0上.
解:(2)设公切线方程为y=kx+b,则
由直线与圆相切有
2|m|=,对一切m≠0成立.
即(﹣4k﹣3)m2+2(2k﹣1)(k+b﹣1)m+(k+b﹣1)2=0对一切m≠0恒成立
所以
即
当k不存在时,圆心到直线为x=1的距离为2|m|,即半径,
故x=1也是一系列圆的公切线.
所以公切线方程y=和x=1.
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,求光线L所在的直线方程。
正确答案
解:已知圆的标准方程是(x-2)2+(y-2)2=1,
它关于x轴的对称圆的方程是(x-2)2+(y+2)2=1。
设光线L所在直线方程是:y-3=k(x+3),
由题设知,对称圆的圆心C′(2,-2)到这条直线的距离等于1,即,
整理得,,
解得:或
,
故所求的直线方程是或
,
即3x+4y-3=0或4x+3y+3=0。
已知圆C:x2+y2+2x-4y+3=0。
(1)求圆C的圆心和半径;
(2)已知不过原点的直线与圆C相切,且直线
在x轴、y轴的截距相等,求直线
的方程。
正确答案
解:(1)由题意,圆C:,
∴圆心为(-1,2),半径为。
(2)∵直线在x轴、y轴的截距相等,且不过原点,
∴设直线的方程为x-y+m=0,
∴,解得:m=5或m=1,
∴直线的方程为x-y+5=0或x-y+1=0。
已知圆C的方程为,P点的坐标为(2,3),求过P点的圆的切线方程及切线长。
正确答案
解:①若切线的斜率存在,可设切线的方程为,
即,
则圆心到切线的距离为,
解得:,
故切线的方程为;
②若切线的斜率不存在,切线的方程为x=2,此时直线也与圆相切。
综上所述,过P点的切线的方程为和x=2,
∵,
∴切线长。
已知圆及直线
. 当直线
被圆
截得的弦长为
时,
求(Ⅰ)的值;
(Ⅱ)求过点并与圆
相切的切线方程.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意可得圆心,
则圆心到直线的距离
由勾股定理可知,代入化简得
解得,又
,
所以
(Ⅱ)由(1)知圆,又
在圆外
①当切线方程的斜率存在时,
设方程为
由圆心到切线的距离可解得
切线方程为
②当过斜率不存在直线方程为
与圆相切
由①②可知切线方程为或
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