- 圆与方程
- 共4684题
已知斜率为1的直线l与双曲线C:(a>0,b>0)相交于B、D两点,且BD的中点为M(1,3),
(Ⅰ)求C的离心率;
(Ⅱ)设C的右顶点为A,右焦点为F,|DF|·|BF|=17,证明:过A、B、D三点的圆与x轴相切。
正确答案
解:(Ⅰ)由题设知,l的方程为:y=x+2,
化入C的方程,并化简,得(b2-a2)x2-4a2x-4a2-a2b2=0,
设B(x1,y1)、D(x2,y2),
则,①
由M(1,3)为BD的中点知,
故,即b2=3a2,②
故,所以C的离心率
。
(Ⅱ)由①、②知,C的方程为:3x2-y2=3a2,
A(a,0),F(2a,0),x1+x2=2,x1·x2=,
故不妨设x1≤-a,x2≥a,
,
,
|BF|·|FD|=(a-2x1)(2x2-a)=-4x1x2+2a(x1+x2)-a2=5a2+4a+8,
又|BF|·|FD|=17,
故5a2+4a+8=17,解得a=1或a=(舍去),
故,
连结MA,则由A(1,0),M(1,3)知|MA|=3,
从而MA=MB=MD,
且MA⊥x轴,因此以M为圆心,MA为半径的圆经过A、B、D三点,且在点A处与x轴相切.
所以过A、B、D三点的圆与x轴相切.
在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线C:2x2-y2=1。
(1)设F是C的左焦点,M是C右支上一点,若,求点M的坐标;
(2)过C的左焦点作C的两条渐近线的平行线,求这两组平行线围成的平行四边形的面积;
(3)设斜率为k()的直线l交C于P、Q两点,若l与圆x2+y2=1相切,求证:OP⊥OQ。
正确答案
解:(1)双曲线C1:的左焦点F(-
),设M(x,y),
则|MF|2=(x+)2+y2,
由M点是右支上的一点,可知x≥,
所以|MF|==2
,得x=
,
所以M()。
(2)左顶点A(-),渐近线方程为:y=±
x
过A与渐近线y=x平行的直线方程为y=
(x+
),即y=
,
所以,解得
所以所求平行四边形的面积为S=。
(2)设直线PQ的方程为y=kx+b,因直线PQ与已知圆相切,故,
即b2=k2+1…①,
由,得(2-k2)x2-2bkx-b2-1=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,
又y1y2=(kx1+b)(kx2+b)
所以=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+kb(x1+x2)+b2=
=
由①式可知,故PO⊥OQ。
圆C的参数方程为(θ为参数)。
(1)写出圆C的普通方程,并说明其圆心坐标与半径;
(2)若圆C上的点P所对应的参数,求经过点P的切线的方程。
正确答案
解:(1)普通方程为(x-2)2+(y+1)2=2,圆心为(2,-1),半径为;
(2)易得P(3,0),经过点P的切线方程为x+y-3=0。
(选做题)
如图,CB是⊙O的直径,AP是⊙O的切线,AP与CB的延长线交于点P,A为切点,若PA=10,PB=5,∠BAC的平分线AE与BC和⊙O分别交于点D、E。求AD·DE的值。
正确答案
解:连结CE,
∵,
∴,
又∵PA与⊙O相切于点A,
∴
∴,
∴
∵BC为⊙O的直径,
∴,
可解得,
又∵AE平分∠BAC,
∴,
又∵,
∴,
∴
。
如图,已知AB是⊙O的直径,AB⊥CD于E,切线BF交AD的延长线于F,若AB=10,CD=8,则切线BF的长是 ______.
正确答案
连接OD,
AB⊥CD于E,根据垂径定理得到DE=4,
在直角△ODE中,根据勾股定理得到OE=3,因而AE=8,
易证△ABF∽△AED,得到 =
=
,
解得BF=5.
(选做题)
如图,已知⊙O1与⊙O2外切于点P,AB是两圆的外公切线,A,B为切点,AB与O1O2的延长线相交于点C,延长AP交⊙O2于点D,点E在AD的延长线上。
(Ⅰ)求证:△ABP是直角三角形;
(Ⅱ)若AB·AC=AP·AE,AP=4,,求
的值。
正确答案
证明:(Ⅰ)过点P作两圆公切线PN交AB于N,
由切线长定理得,
∴△PAB为直角三角形;
(Ⅱ)∵,
∴,
又,
∴,
∴
即,
由切割线定理,,
∴,
∴。
已知斜率为1的直线l与双曲线C:(a>0,b>0)相交于B、D两点,且BD的中点为M(1,3)。
(1)求C的离心率;
(2)设C的右顶点为A,右焦点为F,|DF|·|BF|=17,证明:过A、B、D三点的圆与x轴相切。
正确答案
解:(1)由题设知,l的方程为y=x+2,代人C的方程,并化简,得
设
则 ①
由M(1,3)为BD的中点知
,故
,即
②
故
所以C的离心率;
(2)由①、②知,C的方程为3x2-y2=3a2,
A(a,0),F(2a,0),
故不妨设x1≤-a,x2≥a
又|BF|·|FD|=17
故5a2+4a+8=17
解得a=1或(舍去)
故
连结MA,则由A(1,0),M(1,3)知|MA|=3,从而MA=MB=MD,且MA⊥x轴,因此以M为圆心,MA为半径的圆经过A、B、D三点,且在点A处与x轴相切,所以过A、B、D三点的圆与x轴相切。
(选做题)
如图,ΔABC是内接于⊙O,AB=AC,直线MN切⊙O于点C,弦BD∥MN,AC与BD相交于点E,
(Ⅰ)求证:ΔABE≌ΔACD;
(Ⅱ)若AB=6,BC=4,求AE。
正确答案
解:(Ⅰ)在ΔABE和ΔACD中,
∵AB=AC,∠ABE=∠ACD,
又∠BAE=∠EDC,
∵BD∥MN,
∴∠EDC=∠DCN,
∵直线是圆的切线,
∴∠DCN=∠CAD,
∴∠BAE=∠CAD,
∴ΔABE≌ΔACD(角、边、角)。
(Ⅱ)∵∠EBC=∠BCM,∠BCM=∠BDC,
∴∠EBC=∠BDC=∠BAC,BC=CD=4,
又∠BEC=∠BAC+∠ABE=∠EBC+∠ABE=∠ABC=∠ACB,
∴BC=BE=4,
设AE=x,易证ΔABE∽ΔDEC,
∴,
又AE·EC=BE·ED,EC=6-x,
∴,
。
已知圆O:x2+y2=4,点P为直线l:x=4上的动点,
(1)若从P到圆O的切线长为2,求P的坐标以及两条切线所夹劣弧长;
(2)若点A(-2,0),B(2,0),直线PA、PB与圆O的另一个交点分别为M、N,求证:直线MN经过定点(1,0)。
正确答案
解:根据题意,设P(4,t),
(1)设两切点为C、D,则OC⊥PC,OD⊥PD,
由题意可知,,
即,解得t=0,
所以点P的坐标为(4,0),
在Rt△POC中,易得∠POC=60°,所以∠DOC=120°,
所以两切线所夹劣弧长为;
(2)设M(x1,y1)、N(x2,y2),Q(1,0),
依题意,直线PA经过点A(-2,0),P(4,t),
可以设直线AP的方程为和圆联立
,得到
,
代入消元得到,,
因为直线AP经过点A(-2,0)、M(x1,y1),所以-2、x1是方程的两个根,
所以有,
代入直线方程,得
,
同理,设直线BP的方程为,联立方程有
,
代入消元得到,
因为直线BP经过点B(2,0)、N(x2,y2),所以2、x2是方程的两个根,
所以有,
代入得到
,
若,则
,此时,
,
显然M、Q、N三点在直线x=1上,即直线MN经过定点Q(1,0);
若x1≠1,则t2≠12,x2≠1,所以有
,
所以,所以M、N、Q三点共线,
即直线MN经过定点Q(1,0);
综上所述,直线MN经过定点Q(1,0)。
(选做题)
如图:在Rt∠ABC中,AB=BC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,过D作DE⊥BC,垂足为E,连接AE交⊙O于点F,求证:BE·CE=EF·EA。
正确答案
证明:因为Rt△ABC中,∠ABC=90°,
所以OB⊥CB,
所以CB为⊙O的切线,
所以EB2=EF·FA,
连接OD,因为AB=BC,
所以∠BAC=45°,
所以∠BOD=90°,
在四边形BODE中,∠BOD=∠OBE=∠BED=90°,
所以BODE为矩形,
所以BE=OD=OB=AB=
BC,
即BE=CE,
所以BE·CE=EF·EA。
如图,在△ABC中,∠B=90°,以AB为直径的⊙O交AC于D,过点D作⊙O的切线交BC于E,AE交⊙O于点F。
(1)证明:E是BC的中点;
(2)证明:AD·AC=AE·AF。
正确答案
解:(1)连接,因为
为⊙O的直径,
所以,
又,
所以切⊙O于点
,且
切于⊙O于点
,
因此,
所以
得
因此
即E是BC的中点。
(2)连接,显然
是Rt△ABE斜边上的高,可得
,
于是有,即
,
同理可得
所以。
如图,直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,⊙O交直线OB于E,D,连接EC,CD,
(Ⅰ)求证:直线AB是⊙O的切线;
(Ⅱ)若tan∠CED=,⊙O的半径为3,求OA的长.
正确答案
(1)证明:连接OC,∵OA=OB,CA=CB,
∴OC⊥AB,
∵OC是圆的半径,
∴AB是圆的切线.
(2)解:ED是直径,∴∠ECD=90°,
∴,
又,
∴,
又,
∴△BCD∽△BEC,∴,
,△BCD∽△BEC,
,
设BD=x,则BC=2x,,
∴,∴BD=2,
∴.
如图,已知⊙O中,直径AB垂直于弦CD,垂足为M,P是CD延长线上一点,PE切⊙O于点E,连接BE交CD于点F,
证明:(Ⅰ)∠BFM=∠PEF;
(Ⅱ)PF2= PD·PC。
正确答案
证明:(Ⅰ)连接OE,
∵PE切⊙O于点E,
∴OE⊥PE,
∴∠PEF+∠FEO=90°,
又∴AB⊥CD,
∴∠B+∠BFM=90°,
又∴∠B=∠FEO,
∴∠BFM=∠PEF;
(Ⅱ)∵∠PEF=∠BFM,
∴∠EFP=∠PEF,
∴PE=PF,
又∵PE2=PD·PC,
∴PF2=PD·PC。
如图,已知PA与圆O相切于点A,经过点O的割线PBC交圆O于点B,C,∠APC的平分线分别交AB,AC于点D,E,
(Ⅰ)证明:∠ADE=∠AED;
(Ⅱ)若AC=AP,求的值。
正确答案
解:(Ⅰ)∵PA是切线,AB是弦,
∴∠BAP=∠C,
又∵∠APD=∠CPE,
∴∠BAP+∠APD=∠C+∠CPE,
∵∠ADE=∠BAP+∠APD,∠AED=∠C+∠CPE,
∴∠ADE=∠AED;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知∠BAP=∠C,
又∵∠APC=∠BPA,
∴△APC∽△PBA,
∴,
∵AC=AP,
∴∠APC=∠C,
∴∠APC=∠C=∠BAP,
由三角形内角和定理可知,∠APC+∠C+∠CAP=180°,
∵BC是圆O的直径,
∴∠BAC=90°,
∴∠APC+∠C+∠BAP=180°-90°=90°,
∴∠C=∠APC=∠BAP=,
在Rt△ABC中,,即
,
∴,
∴。
如图,过圆O外一点M作它的一条切线,切点为A,过A点作直线AP垂直直线OM,垂足为P,
(Ⅰ)证明:OM·OP=OA2;
(Ⅱ)N为线段AP上一点,直线NB垂直直线ON,且交圆O于B点,过B点的切线交直线ON于K,证明:∠OKM=90°。
正确答案
(Ⅰ)证明:因为MA是圆O的切线,
所以OA⊥AM,
又因为AP⊥OM,
在Rt△OAM中,
由射影定理知,。
(Ⅱ)证明:因为BK是圆O的切线,BN⊥OK,
同(Ⅰ),有,
又OB=OA,
所以,
又,
所以,
故。
扫码查看完整答案与解析