32.答案:2
解析:圆心到直线的距离d=
|3?4?8|5=3
∴动点Q到直线距离的最小值为d-r=3-1=2 33.答案:2
2
解法一:∵点P在直线3x+4y+8=0上.如图7—9. ∴设P(x,?2?S四边形PACB=2S△PAC =22
34 x),C点坐标为(1,1),
图7—9 122|AP|2|AC|=|AP|2|AC|=|AP|
∵|AP|2=|PC|2-|AC|2=|PC|2-1
∴当|PC|最小时,|AP|最小,四边形PACB的面积最小. ∴|PC|=(1-x)+(1+2+
2
2
34x)=
2
2516x?252x?10?(54x?1)?9
2∴|PC|min=3 ∴四边形PACB面积的最小值为2
2.
解法二:由法一知需求|PC|最小值,即求C到直线3x+4y+8=0的距离,∵C(1,1),∴|PC|=
|3?4?8|543
=3,SPACD=22.
34.答案:
解法一:圆的圆心为(0,1)
设切线的方程为y=k(x+2).如图7—10. ∴kx+2k-y=0 ∴圆心到直线的距离为
|2k?1|k?12=1
∴解得k=
43或k=0,
图7—10 ∴两切线交角的正切值为
43.
解法二:设两切线的交角为α
20
∵tan
?2?122tan,∴tanα=
?221?tan?2?11?14?43.
35.答案:
43
解析:圆的圆心为(-1,0),如图7—11. 当斜率存在时,设切线方程为y=kx+2 ∴kx-y+2=0 ∴圆心到切线的距离为
图7—11 |?k?2|k?12=1 ∴k=
34,
即tanα=
34
当斜率不存在时,直线x=0是圆的切线 又∵两切线的夹角为∠α的余角 ∴两切线夹角的正切值为
43
36.答案:F1(a,b)≠0,或F2(a,b)≠0,或F1(a,b)≠0且F2(a,b)≠0或C1∩C2=?或P?C1等
解析:点P(a,b)?C1∩C2,则
可能点P不在曲线C1上; 可能点P不在曲线C2上;
可能点P既不在曲线C1上也不在曲线C2上; 可能曲线C1与曲线C2不存在交点.
37.答案:可得两圆对称轴的方程2(c-a)x+2(d-b)y+a2+b2-c2-d2=0 解析:设圆方程(x-a)2+(y-b)2=r2 ①
(x-c)2+(y-d)2=r2 ② (a≠c或b≠d),则由①-②,得两圆的对称轴方程为:
(x-a)2-(x-c)2+(y-b)2-(y-d)2=0,
2222
即2(c-a)x+2(d-b)y+a+b-c-d=0.
评述:本题考查圆的方程、圆的公共弦方程的概念,考查抽象思维能力和推广数学命题的能力. 38.答案:(x-1)+(y-1)=1 解析一:设所求圆心为(a,b),半径为r. 由已知,得a=b,r=|b|=|a|.
∴所求方程为(x-a)2+(y-a)2=a2
又知点(1,0)在所求圆上,∴有(1-a)+a=a,∴a=b=r=1. 故所求圆的方程为:(x-1)2+(y-1)2=1. 解析二:因为直线y=x与x轴夹角为45°.
又圆与x轴切于(1,0),因此圆心横坐标为1,纵坐标为1,r=1.
评述:本题考查圆的方程等基础知识,要注意利用几何图形的性质,迅速得到结果. 39.答案:3或7
20
2
2
2
2
2
解析:当两圆外切时,r=3,两圆内切时r=7,所以r的值是3或7.
评述:本题考查集合的知识和两圆的位置关系,要特别注意集合代表元素的意义.
40.答案:x+y-4=0
解析一:已知圆的方程为(x-2)2+y2=9,可知圆心C的坐标是(2,0),又知AB弦的中点是P(3,1),所以kCP=
1?03?2=1,而AB垂直CP,所以kAB=-1.故直线AB的方程是x+y-4=0.
解析二:设所求直线方程为y-1=k(x-3).代入圆的方程,得关于x的二次方程: (1+k2)x2-(6k2-2k+4)x+9k2-6k-4=0,由韦达定理:x1+x2=
6k?2k?41?k22=6,解得k=1.
解析三:设所求直线与圆交于A、B两点,其坐标分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则有
2① ?(x?2)?y1?9?1 ?22② ??(x2?2)?y2?9②-①得(x2+x1-4)(x2-x1)+(y2-y1)(y2+y1)=0 又AB的中点坐标为(3,1),∴x1+x2=6,y1+y2=2.
2∴
y2?y1x2?x1=-1,即AB的斜率为-1,故所求方程为x+y-4=0.
评述:本题考查直线的方程与圆的有关知识.要特别注意圆所特有的几何性质. 41.答案:(x+2)2+(y-3)2=4
解析:因为圆心为(-2,3),且圆与y轴相切,所以圆的半径为2.故所求圆的方程为(x+2)2+(y-3)2=4.
42.解:设动点P的坐标为P(x,y)
由
|PA||PB|=a(a>0),得
(x?c)?y(x?c)?y2222=a,化简,
得:(1-a2)x2+2c(1+a2)x+c2(1-a2)+(1-a2)y2=0. 当a≠1时,得x+
22
2c(1?a)1?a22x+c2+y2=0.整理,
得:(x-
1?a2a?1c)2+y2=(
2aca?12)2
当a=1时,化简得x=0.
所以当a≠1时,P点的轨迹是以(当a=1时,P点的轨迹为y轴.
评述:本题考查直线、圆、曲线和方程等基本知识,考查运用解析几何的方法解决问题的能力.
43.(Ⅰ)解法一,依题意,曲线M是以点P为焦点,直线l为准线的抛物线,所以曲线M的方程为y2=4x.
解法二:设M(x,y),依题意有|MP|=|MN|,
a?1a?122c,0)为圆心,|
2aca?12|为半径的圆;
20
图7—12
所以|x+1|=
(x?1)2?y2.化简得:y2
=4x.
(Ⅱ)(i)由题意得,直线AB的方程为y=-3(x-1).
由???y??3(x?1),消y得3x2-10x+3=0,
??y2?4x.解得x11=
3,x2=3.
所以A点坐标为(13,233),B点坐标为(3,-23),
|AB|=x161+x2+2=
3.
假设存在点C(-1,y),使△ABC为正三角形,则|BC|=|AB|且|AC|=|AB|,即
?162??(3?1)2?(y?23)2?(?3),① ?(1?1)2?(y?2)?(16 2)2.② ??333由①-②得42+(y+23)2=(
43)2+(y-
233)2,
解得y=-
1439.
但y=-
1439不符合①,
所以由①,②组成的方程组无解.
因此,直线l上不存在点C,使得△ABC是正三角形.
(ii)解法一:设C(-1,y)使△ABC成钝角三角形,由??y??3(x?1),得y=23,?x??1.即当点C的坐标为(-1,23)时,A、B、C三点共线,故y≠23.
又|AC|2
=(-1-
12
43y3)+(y-
233)2
=
289?3+y2
,
|BC|2=(3+1)2+(y+23)2=28+43y+y2, |AB|2=(
163)2=
2569.
20
当∠CAB为钝角时,cosA=
|AB|?|AC|?|BC|2|AB|?|AC|222<0.
即|BC|2 >|AC|2+|AB|2,即
28?43y?y?2289?433y?y?22569,即
y>
293时,∠CAB为钝角.
当|AC|2>|BC|2+|AB|2,即
289?433y?y?28?43y?y?222569,即y<-
1033时,∠CBA为钝角.
又|AB|2>|AC|2+|BC|2,即
2569?2892?43y3?y?28?43y?y,
22即y?2433y?43?0,(y?23)?0.
该不等式无解,所以∠ACB不可能为钝角.
因此,当△ABC为钝角三角形时,点C的纵坐标y的取值范围是
y??1033或y?239(y?23).
解法二:以AB为直径的圆的方程为(x-
53)2+(y+
233)2=(
83)2.
圆心(
53,?2383)到直线l:x=-1的距离为,
3233).
所以,以AB为直径的圆与直线l相切于点G(-1,-
当直线l上的C点与G重合时,∠ACB为直角,当C与G点不重合,且A、B、C三点不共线时,∠ACB为锐角,即△ABC中,∠ACB不可能是钝角.
因此,要使△ABC为钝角三角形,只可能是∠CAB或∠CBA为钝角. 过点A且与AB垂直的直线方程为y?233?33(x?13).
令x=-1得y=
239.
过点B且与AB垂直的直线方程为y+23?33(x-3).
20