- 圆与方程
- 共4684题
(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,设曲线与
的交点分别为
、
,则线段
的垂直平分线的极坐标方程为 .
正确答案
或
.
试题分析:将曲线的方程化为标准式方程得
,同理可得曲线
的标准方程为
,于是点
,
,直线
的方程为
,由于圆
与圆
交于
、
两点,由圆的对称性知,线段
的垂直平分线为直线
,故线段
的垂直平分线的极坐标方程为
或
.
已知圆C1:与圆C2:
相交于A、B两点,
(1)求公共弦AB所在的直线方程;
(2)求圆心在直线上,且经过A、B两点的圆的方程.
正确答案
(1)x-2y+4=0.(2)⊙M:(x+3)2+(y-3)2=10.
(1)两圆方程作差,可得两相交圆公共弦所在的直线方程.
(2)在(1)的基础上,求出AB的垂直平分线方程再与直线y=-x联立可得交点坐标即圆心M的坐标,然后再由圆C1和圆C2的方程联立可解出A,B的坐标,从而可求出半径|MA|的值,进而写出圆M的方程.
(1) ⇒x-2y+4=0.
(2)由(1)得x=2y-4,代入x2+y2+2x+2y-8=0中得:y2-2y=0.
∴或
,即A(-4,0),B(0,2),
又圆心在直线y=-x上,设圆心为M(x,-x),则|MA|=|MB|,解得M(-3,3),∴⊙M:(x+3)2+(y-3)2=10.
已知⊙O1:(x-1)2+y2=9,⊙O2:x2+y2-10x+m2-2m+17=0(m∈R).
(Ⅰ)求⊙O2半径的最大值;
(Ⅱ)当⊙O2半径最大时,试判断⊙O1和⊙O2的位置关系;
(Ⅲ)⊙O2半径最大时,如果⊙O1和⊙O2相交.
(1)求⊙O1和⊙O2公共弦所在直线l1的方程;
(2)设直线l1交x轴于点F,抛物线C以坐标原点O为顶点,以F为焦点,直线l2:y=k(x-3)(k≠0)与抛物线C相交于A、B两点,证明:•
为定值.
正确答案
(Ⅰ)x2+y2-10x+m2-2m+17=0(m∈R)可以化成(x-5)2+y2=-(m-1)2+9,
设⊙O2半径为r,则r2=-(m-1)2+9≤9,∴r≤3,
所以⊙O2半径的最大值为3.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知当⊙O2半径最大时,⊙O1和⊙O2是半径为3的等圆,O2(5,0),
又∵⊙O1:(x-1)2+y2=9,∴O1(1,0),∴|O1O2|=4.
∴⊙O1和⊙O2相交.
(Ⅲ)(1)由(Ⅰ)知,⊙O2半径最大时的方程为(x-5)2+y2=9,它与⊙O1:(x-1)2+y2=9相交,将两方程相减得公共弦所在直线l1的方程为:x=3.
(2)由(1)知F(3,0),∵抛物线C以F(3,0)为焦点,以原点O为顶点,∴C:y2=12x.
设A(x1,y1),B(x2,y2),由y=k(x-3)(k≠0)得:x=+3,将它代入y2=12x化简得:ky2-12y-36k=0,
∴y1y2=-36.∴x1x2=•
=
=9,
∴•
=x1x2+y1y2=-27,即
•
为定值.
动圆P与定圆O1:x2+y2+4x-5=0和O2:x2+y2-4x+3=0均外切,设P点的轨迹为C.
(1)求C的方程;
(2)过点A(3,0)作直线l交曲线C于P、Q两点,交y轴于M点,若=λ1
=λ2
当λ1+λ2=m时,求m的取值范围.
正确答案
(1)Q1:(x+2)2+y2=9,Q2:(x-2)2+y2=1,
动圆的半径为r,则|PQ1|=r+3,
|PQ2|=r+1,|PQ1|-|PQ2|=2,…(3分)
点P的轨迹是以O1、O2为焦点的双曲线右支,
a=1,c=2,
方程为x2-=1,(x>0)…(6分)
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
当k不存在时,不合题意.
直线PQ的方程为y=k(x-3),
则M(0,-3k),=(3,3k),
=(x1,y1+3k),
=(x2,y2+3k),由
=λ1
=λ2
得
…(8分)
由得(3-k2)x2+6k2x-3-9k2=0∵x1、x2是此方程的两正根,x1+x2=
>0,x1x2=
>0,
∴k2>3…(10分)
m=λ1+λ2=+
=
=
=2-
∈(
,2)…(14分)
已知两圆,求(1)它们的公共弦所在直线的方程;(2)公共弦长。
正确答案
(1);(2)
。
(1)①;
②;②
①得:
为公共弦所在直线的方程;
(2)弦长的一半为,公共弦长为
。
已知圆C1:x2+y2+2x+3y+1=0,圆C2:x2+y2+4x+3y=0,则圆C1与圆C2的位置关系是______.
正确答案
圆C1:x2+y2+2x+3y+1=0,化为(x+1)2+(y+)2=(
)2,圆心坐标为(-1,-
),半径为
;
圆C2:x2+y2+4x+3y=0,化为(x+2)2+(y+)2=(
)2,圆心坐标(-2,-
),半径为
.
圆心距为:|-1-(-2)|=1,
因为-
=1,所以两圆内切.
故答案为:内切.
一动圆与圆x2+y2=1外切,而与圆x2+y2-6x+8=0内切,则动圆圆心的轨迹是______.
正确答案
设动圆的半径为r,动圆圆心为P(x,y),
因为圆与圆O:x2+y2=1外切,圆B:x2+y2-6x+8=0内切,
则PO=r-1,PB=r+1.
∴PB-PO=2
因此点的轨迹是焦点为O、B,中心在(,0)的双曲线的右支.
故填:双曲线的右支.
点P为曲线ρ=10sinθ上任一点,点Q为曲线ρsinθ=10上任一点,则P、Q两点间距离最小值为______.
正确答案
∵曲线ρsinθ=10和ρ=10sinθ分别为:
y=10和x2+y2=10y,
即直线y=10和圆心在(0,5)半径为5的圆.
直线y=10和圆心在(0,5)半径为5的圆相切,
显然P、Q两点间距离最小值为0.
故答案为:0.
已知圆C1:x2+y2=4,C2:(x-1)2+(y+3)2=5,则过两圆交点的直线方程为______.
正确答案
已知圆C1:x2+y2=4,C2:(x-1)2+(y+3)2=5,
将两圆的方程相减可得
2x-1-6y-9=4-5.
即2x-6y-9=0
则过两圆交点的直线方程为2x-6y-9=0
故答案为:2x-6y-9=0.
两个圆C1:x2+y2-4y=0与圆C2:x2+8x+y2+7=0的位置关系是______.
正确答案
圆C1:x2+y2-4y=0的标准方程为x2+(y-2)2=4,C1(0,2),半径为2;
圆C2:x2+8x+y2+7=0的标准方程为(x+4)2+y2=9,C2(-4,0),半径为3,
∴|C1C2|==2
∵3-2<2<3+2
∴两圆相交
故答案为:相交.
已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=1,点A(-1,0),B(1,0),点P为圆上的动点,则d=|PA|2+|PB|2的最大值为________,最小值为________.
正确答案
74 34
设点P(x0,y0),则d=(x0+1)2+y02+(x0-1)2+y02=2(x02+y02)+2,欲求d的最值,只需求u=x02+y02的最值,即求圆C上的点到原点的距离平方的最值.圆C上的点到原点的距离的最大值为6,最小值为4,故d的最大值为74,最小值为34.
(本题满分13分)
一动圆与圆
外切,同时与圆
内切.
(1)求动圆圆心的轨迹
的方程;
(2)在矩形中(如图),
分别是矩形四边的中点,
分别是
(其中
是坐标系原点)
的中点,直线
的交点为
,证明点
在轨迹
上.
正确答案
(1) (
)(2)见解析
(1)设动圆半径为
,
1分
2分
3分
4分
所以点的轨迹是以
为焦点,长轴为10的椭圆 5分
所以点的轨迹
的方程是
(
) 7分
(本小题满分16分)
在直角坐标系xOy中,直线l与x轴正半轴和y轴正半轴分别相交于A,B两点,△AOB的内切圆为圆M.
(1)如果圆M的半径为1,l与圆M切于点C (,1+
),求直线l的方程;
(2)如果圆M的半径为1,证明:当△AOB的面积、周长最小时,此时△AOB为同一个三角形;
(3)如果l的方程为x+y-2-=0,P为圆M上任一点,求
+
+
的最值.
正确答案
解析:(1)由题可得=
,
=
.所以l:y=
+
+1.
(2)设A(a,0),B(0,b) (a>2,b>2),则l:bx+ay-ab=0.由题可得M (1,1).
所以点M到直线l的距离d==1,整理得(a-2)(b-2)=2,即ab-2(a+b)+2=0.于是ab+2=2(a+b)≥
,
≥2+
,ab≥6+
.当且仅当a=b=2+
时,ab=6+
.
所以面积S=≥3+
,此时△AOB为直角边长为2+
的等腰直角三角形.
周长L=a+b+≥
+
=(2+
)·
≥
=6+
,此时△AOB为直角边长为2+
的等腰直角三角形.
所以此时的△AOB为同一个三角形.
(3)l的方程为x+y-2-=0,得A(2+
,0),B(0,2+
),
:
+
=1,设P(m,n)为圆上任一点,则
+
=1,
+
=2(m+n)-1,
+
=1≥
,2-
≤m+n≤2+
.
+
+
=
+
-(4+
)(m+n)+
=(9+
)-(
-2)(m+n).
当m+n=2-时,
=(9+
)-(
-2)( 2-
)=17+
.此时,m=n=1-
.
当m+n=2+时,
=(9+
)-(
-2)( 2+
)=9+
.此时,m=n=1+
.
略
圆C1:x2+y2=4和C2:x2+y2-6x+8y-24=0的位置关系是 ______.
正确答案
∵圆C1:x2+y2=4的圆心C1(0,0),半径为2,C2:x2+y2-6x+8y-24=0 即(x-3)2+(y+4)2=49,圆心C2(3,4),
半径为 7,两圆的圆心距等于=5,正好等于两圆的半径之差,故两圆相内切,
故答案为:内切.
已知点,若分别以
为弦作两外切的圆
和圆
,且两圆半径相等,则圆的半径为 .
正确答案
.
试题分析:易知圆和圆
的圆心分别在弦
的垂直平分线上,设
,由于B为两圆的切点,且两圆半径相等,所以B为M与N的中点,则
,解得
,又BC的垂直平分线方程为:
,且N在此直线上,所以
,所以两圆的半径为
.
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