- 圆与方程
- 共4684题
如图,A,B是直线l上的两点,且AB=2.两个半径相等的动圆分别与l相切于A,B点,C是这两个圆的公共点,则圆弧AC,CB与线段AB围成图形面积S的取值范围是______.
正确答案
如图,当⊙O1与⊙O2外切于点C时,S最大,
此时,两圆半径为1,S等于矩形ABO2O1的面积减去两扇形面积,
∴Smax=2×1-2×(×π×12)=2-
,
随着圆半径的变化,C可以向直线l靠近,
当C到直线l的距离d→0时,S→0,
∴S∈(0,2-].
已知点P是圆x2+y2=16上的一个动点,点A(12,0)是x轴上的一定点,当点P在圆上运动时,线段PA的中点M的轨迹是什么?并判定此轨迹与圆x2+y2=16的位置关系.
正确答案
设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),
由于点A(12,0),且M是线段PA的中点,所以,
,得
.
因为点P是圆x2+y2=16上的一个动点,所以P的坐标满足方程x02+y02=16.
代入整理得:(x-6)2+y2=4.
所以点M的轨迹为以(6,0)为圆心,2为半径的圆,
因为两圆的圆心距为=6,两圆的半径之和为2+4=6,
所以两圆外切.
已知圆C的圆心是直线x-y-1=0与x轴的交点,且圆C与直线3x-4y+2=0相切,则圆C的方程为______.
正确答案
由圆心是直线x-y-1=0与x轴的交点知,圆心为C(1,0),又圆C与直线3x-4y+2=0相切,
则圆心C到直线3x-4y+2=0的距离等于半径,即 =1,故圆的标准方程为 (x-1)2+y2=1,
故答案为:(x-1)2+y2=1.
已知圆x2+y2=m与圆x2+y2+6x-8y-11=0相交,则实数m的取值范围为______.
正确答案
x2+y2=m是以(0,0)为圆心,为半径的圆,
x2+y2+6x-8y-11=0,
(x+3)2+(y-4)2=36,
是以(-3,4)为圆心,6为半径的圆,
两圆相交,则|半径差|<圆心距离<半径和,
|6-|<
<6+
,
|6-|<5<6+
,
5<6+ 且|6-
|<5,
>-1 且-5<6-
<5,
>-1 且1<
<11,
所以1<<11,
那么1<m<121,
另,定义域m>0,
所以,1<m<121时,两圆相交.
故答案为:1<m<121
已知⊙O方程为x2+y2=4,定点A(4,0),求过点A且和⊙O相切的动圆圆心的轨迹.
正确答案
设动圆圆心为P(x,y),因为动圆过定点A,所以|PA|即动圆半径.
当动圆P与⊙O外切时,|PO|=|PA|+2;
当动圆P与⊙O内切时,|PO|=|PA|-2.
综合这两种情况,得||PO|-|PA||=2.
将此关系式坐标化,得
|-
|=2.
化简可得(x-2)2-=1.
圆x2+y2+2x+6y+9=0与圆x2+y2-6x+2y+1=0的位置关系是 ______.
正确答案
由圆x2+y2+2x+6y+9=0与圆x2+y2-6x+2y+1=0,分别化为标准形式得:
(x+1)2+(y+3)2=1,(x-3)2+(y+1)2=9,
所以得到圆心坐标分别为(-1,-3)和(3,-1),半径分别为r=1和R=3,
则两圆心之间的距离d==2
>1+3=4,
所以两圆的位置关系是相离.
故答案为:相离
两圆相交于点A(1,3)、B(m,-1),两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+c=______.
正确答案
∵两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,
则直线x-y+c=0为线段AB的垂直平分线
即KAB=-1=
解得m=5
则AB的中点(3,1)在直线x-y+c=0上,
即3-1+c=0
解得c=-2
∴m+c=3
故答案为:3
设k为正实数,若满足条件x(x-k)≤y(k-y)的点(x,y)都被单位圆覆盖,则k的最大值为______.
正确答案
∵x(x-k)≤y(k-y)⇔x2+y2-kx-ky≤0
∴点(x,y)在以A:(,
)为圆心,
为半径的圆上及圆内,
∵点(x,y)都被单位圆O覆盖
∴圆A内切于圆O或内含于圆O
∴圆心距小于或等于半径之差
即≤|
-1|
解得0<k≤
∴k的最大值为
故答案为
一动圆与圆外切,同时与圆
内切,求动圆圆心
的轨迹方程
正确答案
略
如图,△ABC的外角平分线AD交外接圆于D,若,则DC= .
正确答案
试题分析:因为四边形是圆的内接四边形,所以
,又以为
,所以
,因为
与
为圆上同一段圆弧所对角,所以
,又因为
为角
的角平分线,所以
,综上
,所以
为等腰三角形,则
,故填
.
若圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)与圆C2:x2+y2-2by+b2-1=0(b∈R)外切,则a+b的最大值为______.
正确答案
圆C1:x2+y2+2ax+a2-4=0(a∈R)的标准方程为(x+a)2+y2=4;
圆C2:x2+y2-2by+b2-1=0(b∈R)的标准方程为x2+(y-b)2=1
∵两圆外切
∴a2+b2=9
∵a2+b2≥2ab
∴2(a2+b2)≥(a+b)2
∴18≥(a+b)2
∴-3≤a+b≤3
∴a+b的最大值为3
故答案为:3
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1:(x+1)2+y2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=1.
(1)若过点C1(-1,0)的直线l被圆C2截得的弦长为,求直线l的方程;
(2)设动圆C同时平分圆C1的周长、圆C2的周长.
①证明:动圆圆心C在一条定直线上运动;
②动圆C是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.
正确答案
(1)设过点C1(-1,0)的直线l方程:y=k(x+1),化成一般式kx-y+k=0
∵直线l被圆C2截得的弦长为,
∴点C2(3,4)到直线l的距离为d==
,
解之得k=或
由此可得直线l的方程为:4x-3y+4=0或3x-4y+3=0.
(2)①设圆心C(x,y),由题意,得CC1=CC2,
即=
,
化简整理,得x+y-3=0,
即动圆圆心C在定直线x+y-3=0上运动.
②设圆C过定点,设C(m,3-m),
则动圆C的半径为=
,
于是动圆C的方程为(x-m)2+(y-3+m)2=1+(m+1)2+(3-m)2,
整理,得x2+y2-6y-2-2m(x-y+1)=0,
由得
或
所以动圆C经过定点,其坐标为(1-,2-
),(1+
,2+
).
已知圆x2+y2-4ax+2ay+20(a-1)=0.
(1)求证对任意实数a,该圆恒过一定点;
(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求a的值.
正确答案
(1)证明:将圆的方程整理为(x2+y2-20)+a(-4x+2y+20)=0,
令可得
所以该圆恒过定点(4,-2).
(2)圆的方程可化为(x-2a)2+(y+a)2=5a2-20a+20=5(a-2)2,所以圆心为(2a,-a),半径为|a-2|.
若两圆外切,则|a|=2+
|a-2|,由此解得a=1+
.
若两圆内切,则|a|=|2-
|a-2||,由此解得a=1-
或a=1+
(舍去).
综上所述,两圆相切时,a=1-或a=1+
.
圆C1:x2+y2=4与圆C2:(x-a)2+y2=1有公共点,则a的取值范围为______.
正确答案
圆C1:x2+y2=4的圆心(0,0)半径为2;
圆C2:(x-a)2+y2=1的圆心(a,0),半径为1,
因为圆C1:x2+y2=4与圆C2:(x-a)2+y2=1有公共点,
所以2-1≤≤2+1,解得a∈[-3,-1]∪[1,3].
故答案为:[-3,-1]∪[1,3].
已知球的半径为4,圆
与圆
为该球的两个小圆,
为圆
与圆
的公共弦,
,若
,则两圆圆心的距离
。
正确答案
MN=3
略
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