- 圆与方程
- 共4684题
已知圆,直线
.
(Ⅰ)若与
相切,求
的值;
(Ⅱ)是否存在值,使得
与
相交于
两点,且
(其中
为坐标原点),若存在,求出
,若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)(Ⅱ)m=9±2
试题分析:(Ⅰ)由圆方程配方得(x+1)2+(y-3)2=9,
圆心为C(-1,3),半径为 r = 3, 2分
若 l与C相切,则得=3,
∴(3m-4)2=9(1+m2),∴m =. 5分
(Ⅱ)假设存在m满足题意。
由,消去x得
(m2+1)y2-(8m+6)y+16=0,
由△=(8m+6)2-4(m2+1)·16>0,得m>, 8分
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=
.
OA·OB=x1x2+y1y2
=(3-my1)(3-my2)+y1y2
=9-3m(y1+y2)+(m2+1)y1y2
=9-3m·+(m2+1)·
=25-=0 10分
24m2+18m=25m2+25,m2-18m+25=0,
∴m=9±2,适合m>
,
∴存在m=9±2符合要求.
点评:直线与圆相切,一般用圆心到直线的距离等于圆的半径,本题直线与圆相交联立方程利用韦达定理可得到焦点坐标与方程的关系,进而可将向量坐标化化简
已知圆与圆
相交,则实数
的取值范围为 ▲
正确答案
(1,121)
略
两圆(x+3)2+(y-2)2=4和(x-3)2+(y+6)2=64的位置关系是______(填“相交”、“外切”、“内切”、“相离”)
正确答案
外切
∵两圆心的距离为,∴两圆外切
(本小题满分14分)
动圆G与圆外切,同时与圆
内切,设动圆圆心G的轨迹为
。
(1)求曲线的方程;
(2)直线与曲线
相交于不同的两点
,以
为直径作圆
,若圆C与
轴相交于两点
,求
面积的最大值;
(3)设,过
点的直线
(不垂直
轴)与曲线
相交于
两点,与
轴交于点
,若
试探究
的值是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由。
正确答案
(1);(2)
;(3)
。
本试题主要是考查了椭圆方程的求解,以及直线与椭圆方程的位置关系的综合运用。
(1) 利用圆圆位置关系,得到圆心距与半径的关系式,从而得到点的轨迹方程。
(2) 设出直线方程与椭圆方程联立,结合韦达定理得到结论。
(3) 设直线与椭圆联立方程组,利用过圆心得到垂直关系,结合韦达定理得到结论。
解:(1)设圆G的半径为r,依题意得:,
所以,所以G点轨迹是以
为焦点的椭圆,
所以曲线的方程是
………… 4分
(2)依题意,圆心为.
由 得
. ∴ 圆
的半径为
.
∵ 圆与
轴相交于不同的两点
,且圆心
到
轴的距离
,
∴ ,即
.
∴ 弦长 ∴
的面积
当且仅当即
时,等号成立,
所以面积的最大值是
………………… 8分
(3)依题意,直线的斜率存在,设
,
,
,则
由消
得:
,
则 ①
②
由得
,所以
又不垂直
轴,所以
,故
,同理
;
所以=
,
将①②代入上式得………………… 14分
(本题12分)求过两圆的交点,
(Ⅰ)且过M的圆
的方程;
(Ⅱ)且圆心在直线上的圆
的方程。
正确答案
18.(Ⅰ)设过两圆交点的圆系方程为
…1分
∵圆过点M
∴
∴
…4分
圆的方程是
…6分
(Ⅱ)∵ …7分
∵圆心在直线
上 …8分
∴ ∴
…10分
圆的方程是
…12分
略
圆和
的公切线的斜率是_____________________。
正确答案
略
判断圆C1:x2+y2-2x-6y-26=0与圆C2:x2+y2-4x+2y+4=0的公切线条数.
正确答案
圆C1与圆C2没有公切线.
由题意,得将圆C1化为标准方程为(x-1)2+(y-3)2=36,
将圆C2化为标准方程为(x-2)2+(y+1)2=1,
得圆C1的圆心坐标C1(1,3),半径r1=6,
圆C2的圆心坐标C2(2,-1),半径r2=1,
∴.
又|C1C2|<r1-r2,即两圆内含,
∴圆C1与圆C2没有公切线.
已知⊙O的方程是x2+y2-2=0,⊙O′的方程是x2+y2-8x+10=0.由动点P向⊙O和⊙O′所引的切线长相等,求动点P的轨迹方程.
正确答案
设P(x,y),则x2+y2-2=(x-4)2+y2-6,即.
由⊙O:x2+y2=2,⊙O′:(x-4)2+y2=6知两圆相离,切点分别为T、Q,则|PT|=|PQ|,如图.
∵|PT|2=|PO|2-2,|PQ|2=|PO′|2-6,
∴|PO|2-2=|PO′|2-6.
设P(x,y),则x2+y2-2=(x-4)2+y2-6,即.
P在圆A:x2+(y+3)2=4上,点Q在圆B:(x-6)2+y2=16上,则|PQ|的最小值为_________.
正确答案
A(0,-3),B(6,0),ra=2,rb=4,
∴.
∴两圆相离.
∴|PQ|最小值为|AB|-.
.(本小题满分12分)
已知点及圆
:
.
(1)若直线过点
且与圆心
的距离为1,求直线
的方程;
(2)设过点P的直线与圆
交于
、
两点,当
时,求以线段
为直径的圆
的方程;
(3)设直线与圆
交于
,
两点,是否存在实数
,使得过点
的直线
垂直平分
弦
?若存在,求出实数
的值;若不存在,请说明理由
正确答案
解:(1)设直线的斜率为
(
存在)则方程为
.
又圆C的圆心为,半径
,
由 , 解得
.
所以直线方程为, 即
.
当的斜率不
存在时,
的方程为
,经验证
也满足条件.
(2)由于,而弦心距
,
所以,所以
为
的中点.
故以为直径的圆
的方程为
.
(3)把直线即
.代入圆
的方程,
消去,整理得
.
由于直线交圆
于
两点,
故,即
,解得
.
则实数的取值范围是
.
设符合条件的实数存在,
由于垂直平分弦
,故圆心
必在
上.
所以的斜率
,而
,所以
.
略
已知圆与圆
关于直线l对称,则直线l的方程为 ;
正确答案
x-y-2=0
把两个圆的方程相减可得4x-4y-8=0,即x-y-2=0,故直线l的方程为x-y-2=0,故填x-y-2=0.
(本小题满分12分)
(Ⅰ)一动圆与圆相外切,与圆
相内切求动圆圆心的轨迹曲线E的方程,并说明它是什么曲线。
(Ⅱ)过点作一直线
与曲线E交与A,B两点,若
,求此时直线
的方程。
正确答案
解:(1)设动圆圆心的坐标为,半径为r
又内切和外切的几何意义
所以所求曲线轨迹为椭圆,
方程为:
⑵设直线方程为直线与椭圆交与A
, B
联立方程组把直线方程代入椭圆方程化简整理得
①
又弦长公式,代入解的
所以直线方程为
略
a为何值时,圆C1:x2+y2-2ax+4y+(a2-5)=0和圆C2:x2+y2+2x-2ay+(a2-3)=0有四条公切线?
正确答案
a>2或a<-5.
两圆有四条公切线两圆相离.两圆方程配方,得(x-a)2+(y+2)2=9和(x+1)2+(y-a)2=4.
∴C1(a,-2),r1=3,C2(-1,a),r2=2.
由|C1C2|>r1+r2,得,即
2a2+6a-20>0,
即a2+3a-10>0.
解得a>2或a<-5.
已知圆M:x2+y2-2mx-2ny+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0交于A、B两点,且这两点平分圆N的圆周 ,求圆M的半径最小时的圆M的方程.
正确答案
方程为(x+1)2+(y+2)2=5.
据题意,两圆的公共弦过的圆心
. ∵两圆的公共弦所在直线方程为
,∴点
在此直线上,
∴,即
.
∴,此时
的方程为(x+1)2+(y+2)2=5.
点P在圆x2+y2-8x-4y+11=0上,点Q在圆x2+y2+4x+2y-1=0上,则|PQ|的最小值是_ .
正确答案
∵已知两圆的圆心坐标分别为,两圆的半径分别为
,∴|PQ|的最小值=两圆的圆心距-两圆半径的和=
.
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