1、解析几何初步一.选择题1圆x2+y24x=0在点P(1,)处的切线方程为Ax+y2=0 Bx+y4=0 Cxy+4=0 Dxy+2=02由点M(5,3)向圆所引切线长是( )A B. C. 51 D . 13在圆上,与直线4x+3y-12=0的距离最小的点的坐标为( )A. B. C. D. 4若圆(x3)2(y+5)2r2上有且只有两个点到直线4x3y=2的距离等于1,则半径r的范围是A(4,6) B4,6) C(4,6 D4,65已知直线ax+by+c=0(abc0)与圆x2+y2=1相切,则三条边长分别为a、b、c的三角形()A是锐角三角形 B是直角三角形 C是钝角三角形 D不存在6若动
2、圆与圆相外切,且与直线x=2相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )A. y2+12x-12=0 B. y2-12x+12=0 C. y2+8x=0 D. y2-8x=07(06年北京)平面的斜线交于点,过定点的动直线与垂直,且交于点,则动点的轨迹是()A.一条直线B.一个圆C.一个椭圆D.双曲线的一支8(06年湖北)已知平面区域由以、为顶点的三角形内部和边界组成.若在区域 上有无穷多个点可使目标函数取得最小值,则 () A. B. C. D. 4(05年天津)将直线沿轴向左平移1个单位,所得直线与圆 相切,则实数的值为 ( )A.3或7 B.2或8 C.0或10 D.1或1110. “m=”是“直
3、线(m+2)x+3my+1=0与直线(m2)x+(m+2)y3=0相互垂直”的() A.充分必要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件二.填空题11圆心在直线2xy7=0上的圆C与y轴交于两点A(0,4)、B(0,2),则圆C的方程为_12过点(1,)的直线l将圆(x2)2y24分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k _13两圆x2+y2=16 及(x-4)2+(y+3)2=R(R0)在交点处的切线互相垂直,则R=_14已知P(1,2)为圆x2+y2=9内一定点,过P作两条互相垂直的任意弦交圆于点B、C,则BC中点M的轨迹方程为_三.解答题15
4、方程ax2+ay24(a1)x+4y=0表示圆,求a的取值范围,并求出其中半径最小的圆的方程16一个圆的圆心在直线x-y-1=0上,与直线4x+3y+14=0相切,在3x+4y+10=0上截得弦长为6,求圆的方程17已知圆C: x2+y2-2x+4y-4=0,是否存在斜率为1的直线L,使以L被圆C截得弦AB为直径的圆经过原点?若存在,写出直线的方程;若不存在,说明理由18求圆C1: 与圆C2: 的公共弦所在直线被圆C3:所截得的弦长19在平面直角坐标系中,已知矩形的长为,宽为,、边分别在轴、轴的正半轴上,点与坐标原点重合(如图所示)将矩形折叠,使点落在线段上()若折痕所在直线的斜率为,试写出折
5、痕所在直线的方程;()求折痕的长的最大值O(A)BCDXY参考答案:1解法一:x2+y24x=0, y=kxk+x24x+(kxk+)2=0该二次方程应有两相等实根,即=0,解得k=y=(x1),即xy+2=0解法二:点(1,)在圆x2+y24x=0上,点P为切点,从而圆心与P的连线应与切线垂直又圆心为(2,0),k=1解得k=,切线方程为xy+2=0答案:D2答案: A3答案: B4答案:A5答案:B解:由题意得=1,即c2=a2+b2,由a、b、c构成的三角形为直角三角形 6答案: A7答案:A解:由过一点有且只有一个平面与已知直线垂直,所以AC始终在与直线AB垂直的平面内,再由两平面有且
6、只有一条交线,所以轨迹是一个直线.8答案:C解:由、的坐标位置知,所在的区域在第一象限,故.由得,它表示斜率为.(1)若,则要使z取得最小值,必须使最小,此时需,即1;(2)若,则要使z取得最小值,必须使最大,此时需,即2,与矛盾.综上可知,1.9答案:A解:由题意可知:直线沿轴向左平移1个单位后的直线为:.已知圆的圆心为,半径为.直线与圆相切,则圆心到直线的距离等于圆的半径,因而有,得或7.10.答案:B解:当时两直线斜率乘积为,从而可得两直线垂直,当时两直线一条斜率为0,一条斜率不存在,但两直线仍然垂直.因此是题目中给出的两条直线垂直的充分但不必要条件.11答案:(x2)2+(y+3)2=
7、5解:圆C与y轴交于A(0,4),B(0,2),由垂径定理得圆心在y=3这条直线上又已知圆心在直线2xy7=0上,联立y=3,2xy7=0 解得x=2,圆心为(2,3),半径r=|AC|=所求圆C的方程为(x2)2+(y+3)2=512答案:13答案:3提示:用勾股定理推导出所求直线垂直于CP14答案:x2+y2x2y2=0解:RtOMC中,|MP|=|BC|(直角三角形斜边上的中线是斜边的一半)故所求轨迹方程为x2+y2x2y2=015解:(1)a0时,方程为x2+(y+)2=,由于a22a+20恒成立,a0且aR时方程表示圆(2)r2=4=42()2+,a=2时,rmin2=2此时圆的方程
8、为(x1)2+(y1)2=216解:由圆心在直线x-y-1=0上,可设圆心为(a,a-1),半径为r,由题意可得 ,经计算得a=2,r=5所以所求圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=2517解:设直线L的斜率为,且L的方程为y=x+b,则消元得方程x2+(2b+2)x+b2+4b-4=0,设此方程两根为x1,x2,则x1x2(b+1),y1+y2= x1x2+2b=b-1,则中点为,又弦长为,由题意可列式解得b=1或b=-9,经检验b=-9不合题意所以所求直线方程为y=x+118解: 圆C1与圆C2的公共弦所在直线方程为: 即x+y-1=0圆心C3到直线x+y-1=0的距离.所以所求弦长为.
9、19.解(I) (1)当时,此时A点与D点重合, 折痕所在的直线方程(2)当时,将矩形折叠后A点落在线段CD上的点为G(a,1)所以A与G关于折痕所在的直线对称,有故G点坐标为,从而折痕所在的直线与OG的交点坐标(线段OG的中点)为,折痕所在的直线方程,即由(1)(2)得折痕所在的直线方程为:k=0时,;时(II)(1)当时,折痕的长为2;(1) 当时, 折痕所在的直线与坐标轴的交点坐标为令解得 所以折痕的长度的最大值2A60yxMQPO【挑战自我】如图,在直角坐标系xOy中,射线OA在第一象限内,且与x轴的正向成定角60,动点P在射线OA上运动,动点Q在y轴正半轴上运动.POQ的面积为定值.
10、(1)求线段PQ的中点M的轨迹C的方程;(2)R1、R2是曲线C上的动点,R1、R2到y轴的距离之和为1,设u为R1、R2到x轴距离之积,是否存在最大的常数m,使um恒成立?如果存在,求出这个m的值,如果不存在,请说明理由.解:(1)依题意,射线OA的方程为y=,设M(x,y),P(t,)(t0),则Q点的坐标为(2x-t,2y-),即.又Q点在y轴上,2x-t=0,即t=2x,于是:x|y-|=.点P在AOQ的内部,y-0,且x0,y0.因此有,这就是M点的轨迹方程.(2)设R1(x1,y1),R2(x2,y2),则x1+x2=1,y1y2=uu=y1y2=3(=3x10,x20,x1+x2
11、=1,0于是,,因此,当时,um恒成立,故m的最大值为.【答案及点拨】演变1:直线BC的斜率kBC,直线AC与直线BC垂直,直线AC的方程为y4(5)即32y70ABC45,kAB5或kABAB边所在的直线方程为:y4(5)或y45(5)即5y150或5y290 演变2:由A(1,0)又kAB=1, x轴是A的平分线, kAC=1,AC: y=(x+1), 又kBC=2, BC: y2=2(x1)由C(5,6)演变3:由题意知f(0)0,f(1)0,f(2)0b0,a+b+10,a+b+20如图所示 A(3,1)、B(2,0)、C(1,0)又由所要求的量的几何意义知,值域分别为(1)(,1);
12、(2)(8,17);(3)(5,4)演变4: 已知圆方程化为: ,其圆心P(1,0),半径为1设所求圆的圆心为C(a,b),则半径为, 因为两圆外切, ,从而1+ (1)又所求圆与直线:相切于M(),直线,于是,即 (2)将(2)代入(1)化简,得a2-4a=0, a=0或a=4当a=0时,所求圆方程为当a=4时,b=0,所求圆方程为演变5:由已知可得圆C:关于x轴对称的圆C的方程为,其圆心C(2,-2),则与圆C相切,设: y-3=k(x+3), ,整理得12k2+ 25k+12=0, 解得或,所以所求直线方程为y-3= (x+3)或 y-3= (x+3),即 3x+4y-3=0或4x+3y
13、+3=0演变6:(1)问题可转化为求圆上一点到原点连线的斜率的最大值, 由图形性质可知, 由原点向圆作切线,其中切线斜率的最大值即为的最大值设过原点的直线为y=kx,即kx-y=0,由,解得或(2)x,y满足, 另法:应用线性规划的思路,如图, 2x-y的最小值或最大值就在直线2x-yb与圆的切点处达到.由,解得或演变7:建立坐标系如图所示,设|AB|=2a,则A(a,0),B(a,0) 设M(x,y)是轨迹上任意一点 则由题设,得=,坐标代入,得=,化简得(12)x2+(12)y2+2a(1+2)x+(12)a2=0(1)当=1时,即|MA|=|MB|时,点M的轨迹方程是x=0,点M的轨迹是
14、直线(y轴) (2)当1时,点M的轨迹方程是x2+y2+x+a2=0 点M的轨迹是以(,0)为圆心,为半径的圆 演变8 设AB的中点为R,坐标为(x,y),则在RtABP中,|AR|=|PR| 又因为R是弦AB的中点,依垂径定理 在RtOAR中,|AR|2=|AO|2|OR|2=36(x2+y2)又|AR|=|PR|=所以有(x4)2+y2=36(x2+y2),即x2+y24x10=0因此点R在一个圆上,而当R在此圆上运动时,Q点即在所求的轨迹上运动 设Q(x,y),R(x1,y1),因为R是PQ的中点,所以x1=,代入方程x2+y24x10=0,得10=0整理得 x2+y2=56,这就是所求的轨迹方程 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m