【专题】综合题;方程思想;综合法;直线与圆.
【分析】圆x+y=1上至少有两点到直线y=kx+2的距离为,即圆心到直线的距离要小于
,利用点到直线的距离公式可得答案.
【解答】解:圆x+y=1上至少有两点到直线y=kx+2的距离为,即圆心到直线的距离要小于
,
2
2
2
2
利用点到直线的距离公式<,∴.
故答案为:.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,属于中档题. 18.(2015?江苏)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx﹣y﹣2m﹣
22
1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为 (x﹣1)+y=2 . 【考点】圆的标准方程;圆的切线方程. 【专题】计算题;直线与圆.
【分析】求出圆心到直线的距离d的最大值,即可求出所求圆的标准方程.
【解答】解:圆心到直线的距离d==≤,
∴m=1时,圆的半径最大为,
22
∴所求圆的标准方程为(x﹣1)+y=2.
22
故答案为:(x﹣1)+y=2.
【点评】本题考查所圆的标准方程,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,比较基础.
19.(2014?海门市校级模拟)已知半椭圆
+
=1(y≥0,a>b>0)和半圆x+y=b(y
2
2
2
≤0)组成的曲线C如图所示.曲线C交x轴于点A,B,交y轴于点G,H,点M是半圆上异于A,B的任意一点,当点M位于点(
,﹣
)时,△AGM的面积最大,则半
椭圆的方程为 (y≥0) .
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【考点】椭圆的简单性质.
【专题】计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】由点M(,﹣)在半圆上,可求b,然后求出G,H,A,根据已知AGM
的面积最大的条件可知,OM⊥AG,
即KOM?KAG=﹣1,代入可求a,进而可求椭圆方程 【解答】解:由点M(
,﹣
)在半圆上,
所以b=1, ∵G(0,a),H(0,﹣a),A(﹣b,0) 而当点M位于(即KOM?KAG=﹣1,
,﹣
)时,△AGM的面积最大可知,OM⊥AG,
∵
,KAG==a
∴∴a=
═﹣1 ,b=1
(y≥0)
所以半椭圆的方程为
故答案为:(y≥0)
【点评】本题主要考查了椭圆方程的求解,直线的垂直与斜率关系的应用,解题的关键是灵活利用椭圆的性质
三.解答题(共11小题)
22222
20.已知圆x+y=16与圆(x﹣4)+(y+3)=r在交点处的切线互相垂直,求实数r的值. 【考点】圆的切线方程. 【专题】直线与圆.
【分析】根据两个圆切线之间的垂足关系建立条件方程,即可得到结论.
22222
【解答】解:x+y=16的圆心O,半径r=4,圆(x﹣4)+(y+3)=r的圆心是A(4,﹣3),
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设交点之一是B,
因为过B点的切线互相垂直, 所以过B点的两条半径也垂直, 即OB垂直AB
所以三角形OAB是直角三角形, ∠OBA=90°
AO=(4﹣0)+(﹣3﹣0)=25
2
OB=4,OB=16 222
r=AO﹣OB=9, 即r=3.
2
2
2
【点评】本题主要考查圆与圆的位置关系的应用,利用圆的切线之间的关系是解决本题的关键. 21.(2010秋?海门市期末)已知圆C的圆心C在x轴的正半轴上,半径为5,圆C被直线x﹣y+3=0截得的弦长为. (1)求圆C的方程;
(2)设直线ax﹣y+5=0与圆相交于A,B两点,求实数a的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在实数a,使得A,B关于过点P(﹣2,4)的直线l对称?若存在,求出实数a的值;若不存在,请说明理由. 【考点】直线和圆的方程的应用;圆的标准方程. 【专题】计算题.
22
【分析】(1)设⊙C的方程为(x﹣m)+y=25(m>0),由弦长公式求出m,即得圆C的方程.
(2) 由圆心到直线的距离等于半径,求得实数a的取值范围.
(3)设存在实数a,使得A,B关于l对称,则有,解出实数a的值,得
出结论.
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【解答】解:(1)设⊙C的方程为(x﹣m)+y=25(m>0),由题意设解得 m=1.故⊙C的方程为(x﹣1)+y=25. (2)由题设知
,故12a﹣5a>0,所以,a<0,或
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2
22
,
.
故实数a的取值范围为.
,
(3)设存在实数a,使得A,B关于l对称.∴PC⊥AB,又 a<0,或
即 ,∴,
∴存在实数,满足题设.
【点评】本题考查圆的标准方程以及直线和圆相交的性质,两直线垂直的性质,由存在实数a,使得A,B关于l对称得到
是解题的关键和难点.
22.(2008春?常州期末)已知圆C:(x﹣3)+(y﹣4)=4,直线l1过定点A (1,0). (1)若l1与圆C相切,求l1的方程; (2)若l1的倾斜角为
,l1与圆C相交于P,Q两点,求线段PQ的中点M的坐标;
2
2
(3)若l1与圆C相交于P,Q两点,求三角形CPQ的面积的最大值,并求此时l1的直线方程.
【考点】点与圆的位置关系;中点坐标公式;点到直线的距离公式. 【专题】计算题;分类讨论. 【分析】(1)通过直线l1的斜率存在与不存在两种情况,利用直线的方程与圆C相切,圆心到直线的距离等于半径,判断直线是否存在,求出k,即可求l1的方程;
(2)l1的倾斜角为,直接求出l1的方程,利用直线l1与圆C相交于P,Q两点,求线段
PQ的中点M的坐标,直接转化为过圆心与直线l1垂直的中垂线方程,解两条直线方程的交点即可;
(3)l1与圆C相交于P,Q两点,直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,设直线方程为kx﹣y﹣k=0,求出圆心到直线的距离,弦长,得到三角形CPQ的面积的表达式,利用二次函数求出面积的最大值时的距离,然后求出直线的斜率,得到l1的直线方程. 【解答】解:(1)解:①若直线l1的斜率不存在,则直线x=1,圆的圆心坐标(3,4),半径为2,符合题意.
②若直线l1斜率存在,设直线l1为y=k(x﹣1),即kx﹣y﹣k=0.
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由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,即:
,
解之得 .所求直线方程是:x=1,或3x﹣4y﹣3=0.
(2)直线l1方程为y=x﹣1.∵PQ⊥CM,∴CM方程为y﹣4=﹣(x﹣3),即x+y﹣7=0. ∵
∴
∴M点坐标(4,3).
(3)直线与圆相交,斜率必定存在,且不为0,设直线方程为kx﹣y﹣k=0, 则圆
又∵三角形CPQ面积
.
∴当d=时,S取得最大值2.∴.
∴直线方程为y=x﹣1,或y=7x﹣7.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与圆相切,相交,直线的交点,弦的中点,三角形的面积的最值直线方程等有关知识,考查计算能力,转化思想,注意直线的斜率不存在的情况,容易疏忽,是易错点.
23.(2015?哈尔滨校级模拟)已知圆C:x+y+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|取得最小值的点P的坐标. 【考点】直线与圆的位置关系. 【专题】综合题. 【分析】(1)当截距不为0时,根据圆C的切线在x轴和y轴的截距相等,设出切线方程x+y=a,然后利用点到直线的距离公式求出圆心到切线的距离d,让d等于圆的半径r,列出关于a的方程,求出方程的解即可得到a的值,得到切线的方程;当截距为0时,设出切线方程为y=kx,同理列出关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,得到切线的方程; (2)根据圆切线垂直于过切点的半径,得到三角形CPM为直角三角形,根据勾股定理表示出点P的轨迹方程,由轨迹方程得到动点P的轨迹为一条直线,所以|PM|的最小值就是|PO|的最小值,求出原点到P轨迹方程的距离即为|PO|的最小值,然后利用两点间的距离公式表示出P到O的距离,把P代入动点的轨迹方程,两者联立即可此时P的坐标. 【解答】解:(1)∵切线在两坐标轴上的截距相等, ∴当截距不为零时,设切线方程为x+y=a,
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又∵圆C:(x+1)+(y﹣2)=2,
∴圆心C(﹣1,2)到切线的距离等于圆的半径
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,
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