53.(2013江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A?0,3?,直线l:y?2x?4.设圆C
的半径为1,圆心在l上.
ylAOx
(I)若圆心C也在直线y?x?1上,过点A作圆C的切线,求切线的方程; (II)若圆C上存在点M,使MA?2MO,求圆心C的横坐标a的取值范围. 54.(2013新课标2)在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为22,在y轴上截得线段长为23. (I)求圆心P的轨迹方程; (II)若P点到直线y?x的距离为2,求圆P的方程. 2255.(2011新课标)在平面直角坐标系xoy中,曲线y?x?6x?1与坐标轴的交点都在圆
C上.
(I)求圆C的方程;
(II)若圆C与直线x?y?a?0交于A,B两点,且OA?OB,求a的值.
56.(2010北京)已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是(?2,0),(2,0),离心率是6,3直线y?t椭圆C交与不同的两点M,N,以线段MN为直径作圆P,圆心为P. (I)求椭圆C的方程;
(II)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标;
(Ⅲ)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值.
专题九 解析几何 第二十五讲 直线与圆
答案部分 2019年
1.解析 由直线l的参数方程消去t,可得其普通方程为4x?3y?2?0. 则点(1,0)到直线l的距离是d?4?1?3?0?242???3?2?6.故选D. 52. 解析 解法一:由y?x?44(x?0),得y??1?2, xx44(x?0)切于(x0,x0?),
x0x设斜率为?1的直线与曲线y?x?由1?4??1,解得x0?2(x0?0). 2x0所以曲线y?x?4(x?0)上,点P(2,32)到直线x?y?0的距离最小, x最小值为|2?32|?4. 2??4???x?0?,则点P到直线x?y?0的距离 x?解法二:由题意可设点P的坐标为?x,x?x?x?d?24x2??2?x??22x???…?2?2?x??4,当且仅当x?2等号成立,
2x2所以点P到直线x?y?0的距离的最小值为4. 3.解析 解法一:
(1)过A作AE?BD,垂足为E.
由已知条件得,四边形ACDE为矩形,DE?BE?AC?6, AE?CD?8.' 因为PB⊥AB,
所以cos?PBD?sin?ABE?所以PB?84?. 105BD12??15.
cos?PBD45因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,所以P选在D处不满足规划要求. ②若Q在D处,联结AD,由(1)知AD?AE2?ED2?10,
AD2?AB2?BD27??0,所以∠BAD为锐角. 从而cos?BAD?2AD?AB25所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径. 因此,Q选在D处也不满足规划要求. 综上,P和Q均不能选在D处. (3)先讨论点P的位置.
当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求; 当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.
?AB,由(1)知,P1B=15, 设P1为l上一点,且PB1此时PD?PB?PB11sin?PBD11cos?EBA?15?3?9; 5?15. 当∠OBP>90°时,在△PPB中,PB?PB11由上可知,d≥15. 再讨论点Q的位置.
由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,
CQ?QA2?AC2?152?62?321.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆
O的半径.
综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ=321时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+321. 因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+321(百米). 解法二:(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H. 以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立平面直角坐标系.
因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,?3. 因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为x2+y2=25. 从而A(4,3),B(?4,?3),直线AB的斜率为因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为?直线PB的方程为y??3. 44, 3425. x?3322所以P(?13,9),PB?(?13?4)?(9?3)?15. 因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(?4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,联结AD,由(1)知D(?4,9),又A(4,3), 所以线段AD:y??3x?6(?4剟x4). 4215?15?222在线段AD上取点M(3,),因为OM?3????3?4?5,
4?4?
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