2010高考数学一轮复习讲义—14.直线与圆的位置(2)

2019-02-16 00:32

?????? (Ⅱ)由?xOA?得OA?(cos,sin)

444???? 又?xOB???OB?(cos?,sin?)

?????????3??3OB?得coscos??sinsin?? 由OA?5445?3 即cos(??)?

45 ???4????4?0??4?????4?sin(??)? 245 ?sin??sin??????????(??)??sincos(??)?cossin(??) 44444?4? =

23242 ?????252510点评:该题全面综合了解析几何、平面几何、代数的相关知识,充分体现了“注重

学科知识的内在联系”.题目的设计新颖脱俗,能较好地考查考生综合运用数学知识解决问题的能力.比较深刻地考查了解析法的原理和应用,以及分类讨论的思想、方程的思想。该题对思维的目的性、逻辑性、周密性、灵活性都进行了不同程度的考查.对运算、化简能力要求也较高,有较好的区分度 题型3:直线与圆的位置关系 例5.(2009江苏卷18)(本小题满分16分) 在平面直角坐标系xoy中,已知圆C1:(x?3)2?(y?1)2?4和圆C2:(x?4)2?(y?5)2?4. (1)若直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为23,求直线l的方程;

(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和圆C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标

解 (1)设直线l的方程为:y?k(x?4),即kx?y?4k?0 由垂径定理,得:圆心C1到直线l的距离d?42?(

232)?1, 2

结合点到直线距离公式,得:|?3k?1?4k|k?12?1,

化简得:24k?7k?0,k?0,or,k??求直线l的方程为:y?0或y??27 247(x?4),即y?0或7x?24y?28?0 24(2) 设点P坐标为(m,n),直线l1、l2的方程分别为:

111y?n?k(x?m),y?n??(x?m),即:kx?y?n?km?0,?x?y?n?m?0

kkk因为直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,两圆半径相等。 由垂径定理,得::圆心C1到直线l1与C2直线l2的距离相等。

41|??5?n?m|k故有:|?3k?1?n?km|?k,

21k?1?12k化简得:(2?m?n)k?m?n?3,或(m?n?8)k?m?n?5 关于k的方程有无穷多解,有:??2?m?n?0?m-n+8=0 ,或??m?n?3?0?m+n-5=0解之得:点P坐标为(?3,13)或(5,?1)。

2222例6.已知圆M:(x+cos?)2+(y-sin?)2=1,直线l:y=kx,下面四个命题: (A) 对任意实数k与?,直线l和圆M相切; (B) 对任意实数k与?,直线l和圆M有公共点;

(C) 对任意实数?,必存在实数k,使得直线l与和圆M相切; (D)对任意实数k,必存在实数?,使得直线l与和圆M相切 其中真命题的代号是______________(写出所有真命题的代号)

解析:圆心坐标为(-cos?,sin?) d=

|-kcos?-sin?|1+k=|sin(?+?)|?12=1+k2|sin(?+?)|1+k2 故选(B)(D)

点评:该题复合了三角参数的形式,考察了分类讨论的思想。

题型4:直线与圆综合问题

例7.(江西理16).设直线系M:xcos??(y?2)sin??1(0???2?),对于下列四个命题:

A.M中所有直线均经过一个定点 B.存在定点P不在M中的任一条直线上

C.对于任意整数n(n?3),存在正n边形,其所有边均在M中的直线上 D.M中的直线所能围成的正三角形面积都相等

其中真命题的代号是 (写出所有真命题的代号).

??y(?2)s?in?【解析】因为xcosd?1cos??sin?22)M中每条直线的距离所以点P(0,2到

?1

即M为圆C:x2?(y?2)2?1的全体切线组成的集合,从而M中存在两条平行直线, 所以A错误;

又因为(0,2)点不存在任何直线上,所以B正确; 对任意n?3,存在正n边形使其内切圆为圆C,故C正确;

M中边能组成两个大小不同的正三角形ABC和AEF,故D错误, 故命题中正确的序号是 B,C. 【答案】B,C

例8.(江西理16).设直线系M:xcos??(y?2)sin??1(0???2?),对于下列四个命题:

A.M中所有直线均经过一个定点 B.存在定点P不在M中的任一条直线上

C.对于任意整数n(n?3),存在正n边形,其所有边均在M中的直线上 D.M中的直线所能围成的正三角形面积都相等

其中真命题的代号是 (写出所有真命题的代号).

【解析】因为xcos??y(?2)s?in?所以点P(0,2到)M中每条直线的距离

d?1cos??sin?22?1

即M为圆C:x2?(y?2)2?1的全体切线组成的集合,从而M中存在两条平行直线, 所以A错误;

又因为(0,2)点不存在任何直线上,所以B正确; 对任意n?3,存在正n边形使其内切圆为圆C,故C正确;

M中边能组成两个大小不同的正三角形ABC和AEF,故D错误, 故命题中正确的序号是 B,C. 【答案】B,C

例9.(江西理16).设直线系M:xcos??(y?2)sin??1(0???2?),对于下列四个命题:

A.M中所有直线均经过一个定点 B.存在定点P不在M中的任一条直线上

C.对于任意整数n(n?3),存在正n边形,其所有边均在M中的直线上 D.M中的直线所能围成的正三角形面积都相等

其中真命题的代号是 (写出所有真命题的代号).

??y(?2)s?in?【解析】因为xcosd?1cos??sin?222)M中每条直线的距离所以点P(0,2到

?1

2即M为圆C:x?(y?2)?1的全体切线组成的集合,从而M中存在两条平行直线, 所以A错误;

又因为(0,2)点不存在任何直线上,所以B正确; 对任意n?3,存在正n边形使其内切圆为圆C,故C正确;

M中边能组成两个大小不同的正三角形ABC和AEF,故D错误,

故命题中正确的序号是 B,C. 【答案】B,C

例10.已知函数f(x)=x2-1(x≥1)的图像为C1,曲线C2与C1关于直线y=x对称。 (1)求曲线C2的方程y=g(x);

(2)设函数y=g(x)的定义域为M,x1,x2∈M,且x1≠x2,求证|g(x1)-g(x2)|<|x1-x2|; (3)设A、B为曲线C2上任意不同两点,证明直线AB与直线y=x必相交。 解析:(1)曲线C1和C2关于直线y=x对称,则g(x)为f(x)的反函数。 ∵y=x2-1,x2=y+1,又x≥1,∴x=

y?1,则曲线C2的方程为g(x)=

x1?x2x1?1?x2?1 x?1(x≥0)。

(2)设x1,x2∈M,且x1≠x2,则x1-x2≠0。又x1≥0, x2≥0, ∴|g(x1)-g(x2)|=|

x1?1 -x2?1|=

x1?x22<|x1-x2|。

(3)设A(x1,y1)、B(x2,y2)为曲线C2上任意不同两点,x1,x2∈M,且x1≠x2, 由(2)知,|kAB|=|

y1?y2|g(x1)?g(x2)||=<1

x1?x2|x1?x2|∴直线AB的斜率|kAB|≠1,又直线y=x的斜率为1,∴直线AB与直线y=x必相交。

点评:曲线对称问题应从方程与曲线的对应关系

B入手来处理,最终转化为点的坐标之间的对应关系

题型6:轨迹问题 yA例11.已知动圆过定点??p?,0?,且与直线2??NMp相切,其中p?0。 2(I)求动圆圆心C的轨迹的方程;

(II)设A、B是轨迹C上异于原点O的两个不同点,x??直线OA和OB的倾斜角分别为?和?,当?,?变化

ox?p?F?,0??2?x??p2且???为定值?(0????)时,证明直线AB恒过定点,并求出该定点的坐标。

解析:(I)如图,设M为动圆圆心,?p?p?,0?为记为F,过点M作直线x??的

2?2?


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