1、1已知圆M的方程为x2(y2)21,直线l的方程为x2y0,点P在直线l上,过点P作圆M的切线PA,PB,切点为A,B.(1)若APB60,试求点P的坐标;(2)若P点的坐标为(2,1),过P作直线与圆M交于C,D两点,当|CD|时,求直线CD的方程解:(1)设P(2m,m),由题可知|MP|2,所以(2m)2(m2)24,解之得m0或m.故所求点P的坐标为P(0,0)或P.(2)由题意易知k存在,设直线CD的方程为y1k(x2),由题知圆心M到直线CD的距离为,所以,解得,k1或k,故所求直线CD的方程为xy30或x7y90.2(2013韶关模拟)已知抛物线C的方程为x24y,M为直线l:y
2、m(m0)上任意一点,过点M作抛物线C的两条切线MA,MB,切点分别为A、B.(1)当M的坐标为(0,1)时,求过M,A,B三点的圆的方程,并判断直线l与此圆的位置关系;(2)求证:直线AB恒过定点;(3)当m变化时,试探究直线l上是否存在点M,使MAB为直线三角形,若存在,有几个这样的点,若不存在,说明理由解:(1)当M的坐标为(0,1)时,设过M点的切线方程为ykx1,代入x24y,整理得x24kx40,令(4k)2440,解得k1,代入方程得x2,故得A(2,1),B(2,1),因为M到AB的中点(0,1)的距离为2,从而过M,A,B三点的圆的方程为x2(y1)24.易知此圆与直线l:y
3、1相切(2)设切点分别为A(x1,y1),B(x2,y2),过抛物线上点A(x1,y1)的切线方程为(yy1)k(xx1),代入x24y,整理得x24kx4(kx1y1)0.(4k)244(kx1y1)0,又因为x4y1,所以k.从而过抛物线上点A(x1,y1)的切线方程为yy1(xx1),即yx.又切线过点M(x0,y0),所以得y0x0,即y0x0y1.同理可得过点B(x2,y2)的切线为yx.又切线过点M(x0,y0),所以得y0x0,即y0x0y2,即点A(x1,y1),B(x2,y2)均满足y0x0y,即x0x2(y0y),故直线AB的方程为x0x2(y0y)又M(x0,y0)为直线
4、l:ym(m0)上任意一点,故x0x2ym对任意x0成立,所以x0,ym,从而直线AB恒过定点(0,m)(3)由(2)知kMA,kMB且x1,x2是方程x22x0x4y00的两实根,即xx0,从而,所以kMAkMBy0.当y01时,即m1时,直线l上任意一点M均有MAMB,MAB为直角三角形当y01时,即m1时,MA与MB不垂直因为kAB,kMA,所以kABkMA.若kMAkAB1,则1,整理得(y02)x4,又因为y0m,所以(m2)x4,因为方程(m2)x4有解的充要条件是m2.所以当m2时,有MAAB或MBAB,MAB为直角三角形综上所述,当m1时,直线l上任意一点M,使MAB为直角三角
5、形;当m2时,直线l上存在两点M,使MAB为直角三角形;当0m1或1m2时,MAB不是直角三角形3(2012高考课标全国卷)设抛物线C:x22py(p0)的焦点为F,准线为l,A为C上一点,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点(1)若BFD90,ABD的面积为4,求p的值及圆F的方程;(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值解:(1)由已知可得BFD为等腰直角三角形,|BD|2p,圆F的半径|FA|p.由抛物线定义可知A到l的距离d|FA|p.因为ABD的面积为4,所以|BD|d4,即2pp4,解得p2(舍去)或p2
6、.所以F(0,1),圆F的方程为x2(y1)28.(2)因为A,B,F三点在同一直线m上,所以AB为圆F的直径,ADB90.由抛物线定义知|AD|FA|AB|,所以ABD30,m的斜率为或.当m的斜率为时,由已知可设n:yxb,代入x22py得,x2px2pb0.由于n与C只有一个公共点,故p28pb0.解得b.因为m的截距b1,3,所以坐标原点到m,n距离的比值为3.当m的斜率为时,由图形对称性可知,坐标原点到m,n距离的比值也为3.综上,坐标原点到m,n距离的比值为3.4已知椭圆C:1(ab0),直线l为圆O:x2y2b2的一条切线,且经过椭圆的右焦点,记椭圆离心率为e.(1)若直线l的倾
7、斜角为,求e的值;(2)是否存在这样的e,使得原点O关于直线l的对称点恰好在椭圆C上?若存在,请求出e的值;若不存在,请说明理由解:(1)设椭圆的右焦点为(c,0),c.则直线l的方程为y(xc)tan ,即xyc0.因为直线l与圆O相切,所以圆心O到直线l的距离b,即bc.所以a2b2c2c2,从而离心率e.(2)假设存在e满足条件,显然直线l的斜率不为0,不妨设直线l的方程为xmyc,即xmyc0.因为直线l与圆O相切,所以圆心O到直线l的距离b,即m21.设原点O关于直线l的对称点为O(x0,y0),则解得因为O在椭圆C上,所以1,即1.将代入,化简,得b23c2.由可得,此时m21,不
8、成立故不存在符合条件的e.5(2013深圳调研)如图,已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,以椭圆C的左顶点T为圆心作圆T:(x2)2y2r2(r0),设圆T与椭圆C交于点M与点N.(1)求椭圆C的方程;(2)求的最小值,并求此时圆T的方程;(3)设点P是椭圆C上异于M,N的任意一点,且直线MP,NP分别与x轴交于点R,S,O为坐标原点,求证:|OR|OS|为定值解:(1)椭圆C:1(ab0)的离心率e,a2c,b1.故椭圆C的方程为y21.(2)易知点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x1,y1),不妨设y10.由于点M在椭圆C上,y1.(*)由已知T(2,0),则(x12,y1),(x12,y1),(x12,y1)(x12,y1)(x12)2y(x12)2x4x132.由于2x12,故当x1时,取得最小值.把x1代入(*)式,得y1,故M(,)又点M在圆T上,代入圆的方程得r2.故圆T的方程为(x2)2y2.(3)证明:设P(x0,y0),则直线MP的方程为yy0(xx0)令y0,得xR,同理,xS,故xRxS.(*)又点M与点P在椭圆上,故x4(1y),x4(1y),代入(*)式,得,xRxS4.所以|OR|OS|xR|xS|xRxS|4为定值