1.如图,已知A(4,0),B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是( )
A.33 B.6 C.210 D.25
C [直线AB的方程为x+y=4,点P(2,0)关于直线AB的对称点为D(4,2),关于y轴的对称点为C(-2,0),则光线经过的路程为|CD|=
62+22=210.]
2.在平面直角坐标系内,过定点P的直线l:ax+y-1=0与过定点Q的直线m:x-ay+3=0相交于点M,则|MP|2+|MQ|2=( )
10
A.2 C.5
B.10 D.10
D [由题意知P(0,1),Q(-3,0),∵过定点P的直线ax+y-1=0与过定点Q的直线x-ay+3=0垂直,
∴MP⊥MQ,∴|MP|2+|MQ|2=|PQ|2=9+1=10,故选D.]
4
3.(2019·江苏高考)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+x(x>0)上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是__________.
444 [由y=x+x(x>0),得y′=1-x2,
444
设斜率为-1的直线与曲线y=x+x(x>0)切于(x0,x0+x)(x0>0),由1-2 =
0x0 -1,解得x0=2(x0>0).
4
∴曲线y=x+x(x>0)上,点P(2,32)到直线x+y=0的距离最小,最小值为|2+32|
2
=4.]
4.在△ABC中,BC边上的高所在直线的方程为x-2y+1=0,∠A的平分线所在直线的方程为y=0.若点B的坐标为(1,2),求:
(1)点A和点C的坐标; (2)△ABC的面积.
??x-2y+1=0,
[解] (1)由方程组?解得点A(-1,0).
??y=0,又直线AB的斜率为kAB=1,且x轴是∠A的平分线,
故直线AC的斜率为-1,所以AC所在的直线方程为y=-(x+1). 已知BC边上的高所在的直线方程为x-2y+1=0,
故直线BC的斜率为-2,故BC所在的直线方程为y-2=-2(x-1). ??y=-(x+1),
解方程组?得点C的坐标为(5,-6).
??y-2=-2(x-1),(2)因为B(1,2),C(5,-6),所以|BC|=
(1-5)2+[2-(-6)]2=45,
|2×(-1)-4|
5
=6
,所5
点A(-1,0)到直线BC:y-2=-2(x-1)的距离为d=16
以△ABC的面积为2×45×=12.
5
1.一只虫子从点(0,0)出发,先爬行到直线l:x-y+1=0上的P点,再从P点出发爬行到点A(1,1),则虫子爬行的最短路程是( )
A.2
B.2
C.3 D.4
B [点(0,0)关于直线l:x-y+1=0的对称点为(-1,1),则最短路程为(-1-1)2+(1-1)2=2.]
2. (2019·临沂模拟)数学家欧拉1765年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知△ABC的顶点A(2,0),B(0,4),若其欧拉线的方程为x-y+2=0,则顶点C的坐标是( )
A.(-4,0) C.(4,0)
B.(0,-4) D.(4,0)或(-4,0)
2+m4+n
A [设C(m,n),由重心坐标公式,得△ABC的重心为(3,3),代入欧2+m4+n
拉线方程得3-3+2=0,整理得m-n+4=0,①
易得AB边的中点为(1,2),kAB=
4-00-2
=-2,AB的垂直平分线的方程为y-2
???x-2y+3=0,?x=-1,1
=2(x-1),即x-2y+3=0.由?解得?∴△ABC的外心为(-
???x-y+2=0,?y=1.1,1),则(m+1)2+(n-1)2=32+12=10,整理得m2+n2+2m-2n=8.②
联立①②解得m=4,n=0或m=0,n=4.当m=0,n=4时,点B,C重合,应舍去,∴顶点C的坐标是(-4,0).故选A.]
圆的方程
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一、选择题
1.已知方程x2+y2+kx+2y+k2=0所表示的圆有最大的面积,则取最大面积时,该圆的圆心的坐标为( )
A.(-1,1) C.(1,-1)
B.(-1,0) D.(0,-1)
1
k2+4-4k2=2
1
D [由x2+y2+kx+2y+k2=0知所表示圆的半径r=2-3k2+4,要使圆的面积最大,须使半径最大,
1
所以当k=0时,rmax=24=1,此时圆的方程为x2+y2+2y=0, 即x2+(y+1)2=1,所以圆心为(0,-1).]
2.以(a,1)为圆心,且与两条直线2x-y+4=0,2x-y-6=0同时相切的圆的标准方程为( )
A.(x-1)2+(y-1)2=5 C.(x-1)2+y2=5
B.(x+1)2+(y+1)2=5 D.x2+(y-1)2=5
A [由题意得,点(a,1)到两条直线的距离相等,且为圆的半径r. ∴
|2a-1+4|2+(-1)
2
2
=|2a-1-6|2+(-1)
2
2
,解得a=1.
∴r=
|2×1-1+4|22+(-1)2
=5,∴所求圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=5.]
3.设P(x,y)是曲线x2+(y+4)2=4上任意一点,则(x-1)2+(y-1)2的最大值为( )
A.26+2 C.5 A [
B.26 D.6
(x-1)2+(y-1)2的几何意义为点P(x,y)与点A(1,1)之间的距
离.易知点A(1,1)在圆x2+(y+4)2=4的外部,由数形结合可知(x-1)2+(y-1)2的最大值为A.]
4.动点A在圆x2+y2=1上移动时,它与定点B(3,0)连线的中点的轨迹方程是( )
A.(x+3)2+y2=4 C.(2x-3)2+4y2=1
B.(x-3)2+y2=4 1?3?2
D.?x+2?+y2=2
??
(1-0)2+(1+4)2+2=26+2.故选
C [设中点M(x,y),则动点A(2x-3,2y).∵点A在圆x2+y2=1上,∴(2x-3)2+(2y)2=1,即(2x-3)2+4y2=1.故选C.]
5.过三点A(1,3),B(4,2),C(1,-7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|=( )
A.26 C.46
B.8 D.10
C [设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0, D+3E+F+10=0,D=-2,????
则?4D+2E+F+20=0,解得?E=4, ???D-7E+F+50=0.?F=-20.∴圆的方程为x2+y2-2x+4y-20=0. 令x=0,得y=-2+26或y=-2-26,
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