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省丹中高一创新班期末复习讲义 直线与圆
直线与圆
一、 填空题
1、经过点(-2,3),且与直线平行的直线方程为______________.
【答案】
2.已知直线若与关于轴对称,则的方程为_____
3.点在直线上,则的最小值是___________.
解:可看成原点到直线上的点的距离的平方,垂直时最短:
4.直线过原点且平分的面积,若平行四边形的两个顶点为
,则直线的方程为________________。
解: 平分平行四边形的面积,则直线过的中点
5、已知两圆相交于两点,且两圆的圆心都在直线上,则的值是 ▲ . 3
6、在同一直角坐标系中,表示直线与正确的是( ).C
A. B. C. D.
7、点在直线上的射影是,则的值依次为( )
8、已知圆和直线4x-3y=0交于两点则=( )21
9、若直线与曲线有两个交点,则k的取值范围是( ).
10、已知成等差数列,点在直线上的射影点为,点,则的最大值为_____________ .
【答案】
11、已知动点满足,为坐标原点,若的最大值的取值范围为则实数的取值范围是________【答案】
12、当且仅当时,在圆上恰好有两点到直线2x+y+5=0的距离为1,则的值为______.【答案】
13、已知A( —2,0),B(0,2),实数k是常数,M、N是圆上不同的两点,P是圆. 上的动点,如果M、N关于直线X—y—1 = 0对称,则ΔPAB面积的最大值是______.【答案】
14、某建筑公司要在一块宽大的矩形地面(如图所示)上进行开发建设,阴影部分为一公共设施建设不能开发,且要求用栏栅隔开(栏栅要求在一直线上),公共设施边界为曲线的一部分,栏栅与矩形区域的边界交于点,交曲线于点,则(为坐标原点)的面积的最小值为_______.
【答案】
二、解答题
15、已知直线l过点P(1,1), 并与直线l1:x-y+3=0和l2:2x+y-6=0分别交于点A、B,若线段AB被点P平分,求:(Ⅰ)直线l的方程;
(Ⅱ)以原点O为圆心且被l截得的弦长为的圆的方程.
解:(Ⅰ)依题意可设A、,则
, ,解得,.
即,又l过点P,易得AB方程为.
(Ⅱ)设圆的半径为R,则,其中d为弦心距,,
可得,故所求圆的方程为.
16、已知⊙,直线
(1)求证:对,直线与⊙总有两个不同的交点.
(2)求弦长的取值范围.(3)求弦长为整数的弦共有几条.
解:(1)由可得:
令 直线过定点
又 在⊙内直线与⊙交于两点
(2)当直线过圆心时,取最大值,此时
当直线时,取最小值,,,而此时不存在综上有:
(3)由(2)知:,故弦长为整数的值有各有条,而时有条,故弦长为整数的弦共有条。
17、如图,射线、分别与轴成角和角,过点作直线分别与、交于、.
(Ⅰ)当的中点为时,求直线的方程;
(Ⅱ)当的中点在直线上时,求直线的方程.
解:(Ⅰ)由题意得,OA的方程为,OB的方程为,设,
。∵ AB的中点为, ∴ 得 ,
∴ 即AB方程为
(Ⅱ)AB中点坐标为在直线上,
则 ,即 ①
∵ , ∴ ②
由①、②得 ,则 ,
所以所求AB的方程为
18、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|取得最小值时点P的坐标.
【答案】解(1)将圆C配方得(x+1)2+(y-2)2=2.
①当直线在两坐标轴上的截距为零时,设直线方程为y=kx,由=,解得k=2±,得y=(2±)x.
②当直线在两坐标轴上的截距不为零时,设直线方程为x+y-a=0,
由=,得|a-1|=2,即a=-1,或a=3.
∴直线方程为x+y+1=0,或x+y-3=0.
综上,圆的切线方程为y=(2+)x,或y=(2-)x,或x+y+1=0,或x+y-3=0.
(2)由|PO|=|PM|,得x+y=(x1+1)2+(y1-2)2-2,整理得2x1-4y1+3=0.
即点P在直线l:2x-4y+3=0上.
当|PM|取最小值时,即OP取得最小值,直线OP⊥l,∴直线OP的方程为2x+y=0.
解方程组得点P的坐标为.
19、平面直角坐标系中,直线截以原点O为圆心的圆所得的弦长为,(1)求圆O的方程;(2)若直线与圆O切于第一象限,且与坐标轴交于D,E,当DE长最小时,求直线的方程;
(3)设M,P是圆O上任意两点,点M关于x轴的对称点为N,若直线MP、NP分别交于x轴于点(m,0)和(n,0),问mn是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由。
解:⑴因为点到直线的距离为,
所以圆的半径为,故圆的方程为.
⑵设直线的方程为,即,
由直线与圆相切,得,即, ,
当且仅当时取等号,此时直线的方程为.
⑶设,,则,,,
直线与轴交点,,
直线与轴交点,, ,
故为定值2.
20、已知圆,直线过定点A(1,0).
(1)若与圆相切,求的方程;
(2)若与圆相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,又与的交点为N,判断是否为定值,若是,则求出定值;若不是,请说明理由。
解:①若直线的斜率不存在,即直线是,符合题意
②若直线斜率存在,设直线为,即.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线的距离等于半径2,即: ,
解之得 。 所求直线方程是,。
(2)解法一:直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为由 得.
又直线CM与垂直,由 得
∴
为定值。 故是定值,且为6。
解法二:直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,可设直线方程为。
由 得.、 ……(8分)
再由 得.
∴ 得. ……(10分)
以下同解法一.
解法三:用几何法,
如图所示,△AMC∽△ABN,则,
可得,是定值.
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