内容正文:
专题07 圆中定点、定值、定线问题
目录
A题型建模・专项突破
题型一、圆中定点问题 1
题型二、圆中定值问题 4
题型三、圆中定直线问题 6
题型四、圆中探索性、存在性问题 8
B综合攻坚・能力跃升
题型一、圆中定点问题
1.已知点为直线上任意一点,为坐标原点.则以为直径的圆除过定点外还过定点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设垂直于直线,可知圆恒过垂足;两条直线方程联立可求得点坐标.
【解析】设垂直于直线,垂足为,则直线方程为:,
由圆的性质可知:以为直径的圆恒过点,
由得:,以为直径的圆恒过定点.
故选:D.
2.若抛物线与坐标轴分别交于三个不同的点、、,则的外接圆恒过的定点坐标为_______
【答案】
【分析】设抛物线交轴于点,交轴于点、,根据题意设圆心为,求出,写出圆的方程,可得出关于、的方程组,即可得出圆所过定点的坐标.
【解析】设抛物线交轴于点,交轴于点、,
由题意可知,由韦达定理可得,,
所以,线段的中点为,设圆心为,
由可得,解得,
,则,则,
所以,圆的方程为,
整理可得,
方程组的解为.
因此,的外接圆恒过的定点坐标为.
故答案为:.
3.已知平面内的动点与两个定点的距离的比为,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明其形状;
(2)已知,过直线上的动点分别作曲线的两条切线(为切点),证明:直线过定点,并求该定点坐标;
【答案】(1),曲线是以为圆心,半径为2的圆;(2)证明见解析,
【分析】(1)根据已知及两点距离公式有,整理即可得曲线方程;
(2)根据题设知在以为直径的圆上,并写出对应方程,结合在上,即可求直线,进而确定定点坐标;
【解析】(1)设,由,得,
化简得,即
故曲线是以为圆心,半径为2的圆;
(2)由题意知,与圆相切,为切点,
则,则四点共圆
在以为直径的圆上,
,又,
则的中点为,
以线段为直径的圆的方程为,
整理得,①,
又在上,②,
由两圆方程作差即②-①得:.
所以,切点弦所在直线的方程为.
则恒过坐标点.
4.在平面直角坐标系xOy中,圆C:与圆:相切于点,且直线l:与圆C有公共点.
(1)求圆C的方程;
(2)设点P为圆C上的动点,直线l分别与x轴和y轴交于点M,N,求证:存在定点B,使得;
【答案】(1)(2)①证明见解析;②.
【分析】本题考查圆的标准方程,直线与圆的位置关系,圆与圆的位置关系,与圆有关的最值,
(1)由两圆的位置关系求圆C方程;
(2)①由,直接法得,由点P为圆C上的动点得,求B点坐标;,在圆C外,在圆C内,点P为线段BN与圆C的公共点时“”能成立.从而得直线方程.
【解析】(1)圆,即,所以圆心为,圆的半径.
由圆与圆相切于点 ,得,,即解得或由直线l:与圆C有公共点,,所以所以圆C的方程为.
(2)直线l分别与x轴和y轴交点,.
设点,,则,
由得,,
即,由点P为圆C上的动点得,即
故存在定点,使得.
题型二、圆中定值问题
5.若直线被圆截得的弦长为定值,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】根据圆心到直线的距离为定值,列方程来求得正确答案.
【解析】圆的圆心为,半径为,
要使弦长为定值,则需圆心到直线的距离为定值,
即为定值,所以.
故选:C.
6.(多选)下列关于直线与圆的说法正确的是( )
A.若直线与圆相切,则为定值
B.若,则直线被圆截得的弦长为定值
C.若,则圆上仅有两个点到直线的距离相等
D.当时,直线与圆相交
【答案】ABD
【分析】计算圆心到直线的距离,利用几何法可判断AC选项的正误,求出弦长可判断B选项的正误;根据直线过圆内定点判断D.
【解析】圆的圆心为,半径为1,
对于A选项,若与圆相切,
则,可得,A正确;
对于B选项,若,圆心到直线的距离为,此时直线被圆截得的弦长为,B正确;
对于C选项,因为,圆心到直线的距离为,此时圆上有3个点到直线的距离相等,C错误;
对于D选项,当时,直线的方程为,即直线过定点,又因为,可得点在圆内,故直线与圆相交,D正确.
故选:ABD.
7.已知直线恒过定点,且以为圆心的圆与直线相切.
(1)求圆的一般方程;
(2)设过点的直线与圆交于,两点,判断是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1); (2)13
【分析】(1)由直线系方程求出定点,再由圆心到直线的距离求出半径即可得解;
(2)设过点的直线方程,代入圆的方程,利用韦达定理及弦长公式
即可得解.
【解析】(1)由可得,
当时,解得,
故直线恒过定点,
所以圆心到切线的距离,
即圆的半径为2,
所以圆的方程为:,
故圆的一般方程为
(2)点到圆心的距离,故点在圆外,
如图,
过点的直线与圆相交时斜率存在,故设过点的直线方程为,
代入圆的方程可得,
当时,
设,,
则,
所以
.
即为定值13.
8.已知直线与圆.
(1)求证:直线l过定点,并求出此定点坐标;
(2)设O为坐标原点,若直线l与圆C交于M,N两点,且直线OM,ON的斜率分别为,,则是否为定值?若是,求出该定值:若不是,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析,定点(2)是定值,定值为
【分析】(1)由已知可得根据过定点的直线系方程计算方法可得l恒过定点
(2)设出直线的方程.联立直线与圆的方程,利用韦达定理求解进而即可得结果.
【解析】(1)由直线得,
联立,解得,
直线l恒过定点.
(2)圆的圆心为,半径为,直线过点,
直线l与圆C交于M,N两点,则直线l的斜率存在,设直线l方程为,
联立,得,
设,,则,,
是定值,定值为
题型三、圆中定直线问题
9.设有一组圆,存在定直线 始终与圆相切.
【答案】或
【分析】先确定的圆心始终在直线上,再利用直线与圆的位置关系及平行线的距离计算即可.
【解析】易知圆系的圆心,半径为2,显然始终在直线上,
要满足题意则圆心到定直线的距离始终为2,即定直线到直线的距离始终为2,
不妨设直线,则,
即定直线为:或.
故答案为:或.
10.已知圆C过原点,圆心C是直线与直线的交点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与y轴交于A、B两点(A在B上方),直线与圆C交于M、N两点,直线,相交于T.请问点T是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)(2)存在,
【分析】(1)首先求出两直线的交点坐标,即可得到圆心坐标,再根据圆过原点求出半径,即可得到圆的方程;
(2)设,,联立直线与圆的方程,消元列出韦达定理,由直线的方程为,直线的方程为,即可得到,从而求出定直线方程;
【解析】(1)由,得,所以圆心.又因为圆C过原点,所以,
所以圆C的标准方程为:.
(2)设,,由(1)可知,,.
联立方程组,消去y并化简得,所以,.
直线的方程为① 直线的方程为②
由①②知,
由,化简得,故点T在定直线上.
11.已知圆C经过两点,圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与y轴相交于A,B两点(A在B上方).直线与圆C交于M,N两点,直线,相交于点T.请问点T是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)(2)是,
【分析】(1)由已知设出圆心,再由圆心到的距离都为半径列出方程解出答案即可;
(2)联立直线与圆的方程并化简,然后求出直线和的方程,进而结合根与系数的关系得到答案.
【解析】(1)依题意可设圆心,则半径,
解,,故,即圆C的标准方程为.
(2)设,由(1)可知,,
联立方程组,消去x并化简得,
容易判断直线所过定点(0,1)在圆内,即直线与圆一定有两个交点,
所以,
直线的方程为…①,直线的方程为…②,
由①②可得:,
由,化简得,故点T在定直线上.
题型四、圆中探索性、存在性问题
12.已知在平面直角坐标系Oxy中,,.点P满足,设点P所构成的曲线为C,下列结论正确的是( )
A.曲线C的方程为
B.曲线C上存在点D,使得D到点的距离为10
C.曲线C上存在点M,使得
D.曲线C上的点到直线的最大距离为9
【答案】D
【分析】根据两点坐标以及由两点间距离公式即可整理得点P所构成的曲线为C的方程为,即可判断A;利用点到圆上点距离的最大值,即可知在C上不存在点D,即可判断B;设,利用两点间距离公式得到方程和联立,无解,即可判断C;求出C的圆心到直线的距离,可得曲线C上的点到直线的最大距离为9,即可判断D.
【解析】对于A,由题意可设点,
由,,,得,
化简得,即,故A错误;
对于B,点到圆上的点的最大距离,
故不存在点D符合题意,故B错误;
对于C,设,由,
得,又,
联立方程消去得,得无解,故C错误;
对于D,C的圆心到直线的距离为,
且曲线C的半径为4,则C上的点到直线的最大距离,故D正确.
故选:D.
13.(多选)已知圆的方程为,为圆上任意一点,则以下选项正确的是( )
A存在轴上的唯一点对,,使得为常数
B存在轴上的无数个点对,,使得为常数
C存在直线()上的唯一点对,,使得为常数
D存在直线()上的无数个点对,,使得为常数
【答案】BD
【分析】易得圆关于直线轴对称,设,(),,再根据对恒成立求出的关系式,再根据关于的方程的解的个数即可得出答案.
【解析】圆心坐标为,圆心在轴上,
所以圆关于直线轴对称,
设,(),,
则,
即对恒成立,
所以,所以,所以,
所以且,所以且且,
即有无数组解,所以A错误,B正确;
因为直线()定点,
所以圆关于直线()对称,
根据上推理得,存在直线上的无数个点对,,使得的值与的位置无关,
所以C错误,D正确.
故选:BD.
14.(多选)已知直线与圆交于、两点,点为线段的中点,点的坐标为,则下列说法正确的是( )
A.当时,
B.的最小值为
C.存在点,使
D.存在,使
【答案】AD
【分析】利用圆的弦长公式判断A、B;假设存在点,求出直线方程,判断与圆的位置关系,判断C,求出点的轨迹方程,可判断D.
【解析】当时,直线,圆心到直线的距离,
又,A正确;
由上可知圆,
圆心到直线的距离,
则,B错误;
若,则直线斜率为,
从而直线:,
此时圆心到直线的距离,
则直线与圆相离,即不存在点,使,C错误;
设点,因为直线过定点,
则,即,
化简为,为点的轨迹方程,
若,则,
即,得,
故存在存在,使,D正确.
故选:AD.
15.已知圆C与y轴相切,圆心C在射线上,且截直线所得弦长为.
(1)求圆C方程;
(2)已知点,直线与圆C交于A、B两点,是否存在m使得,若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)不存在,理由见解析.
【分析】(1)设圆C的方程为,圆C与y轴相切,则,圆心C在射线上,所以,根据弦长公式得,解方程组即可得结果;
(2)依题意得在线段的中垂线上,则,根据斜率关系即可求出参数值.
【解析】(1)设圆C的方程为
圆心C在射线上,所以
圆C与y轴相切,则
点到直线的距离 ,
由于截直线所得弦长为,所以
则得,又 所以(舍去),
故圆C的方程为;
(2)假设m存在,由(1)得,因为,
所以在线段的中垂线上,则,
因为,所以 解得;
当时,直线方程为即,
圆心到该直线的距离,该直线与圆相离,不合题意;
所以不存在实数m满足题干要求.
16.已知圆和点.
(1)过作圆的切线,求切线的方程;
(2)过作直线交圆于点,两个不同的点,且不过圆心,再过点,分别作圆的切线,两条切线交于点,求证:点在同一直线上,并求出该直线的方程;
(3)已知,设为满足方程的任意一点,过点向圆引切线,切点为,试探究:平面内是否存在一定点,使得为定值?若存在,请求出定点的坐标,并指出相应的定值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)和.(2)证明见解析,直线方程为.(3)存在,或.
【分析】(1)讨论斜率是否存在并设直线方程,结合圆的切线性质及点线距离公式求参数,进而写出切线方程.
(2)设,,由、可得、 ,即可知的方程,再由点在直线上即可证结论,并确定所在的直线.
(3)若,由题设可知,假设存在使为定值,利用两点距离公式、圆的切线性质整理可得,要使多项式方程不受点位置影响,需使该多项式方程各项的系数为0,列方程求参数即可判断的存在性.
【解析】(1)当斜率不存在时,显然与圆相切;
当斜率存在时,设切线为,由圆心到切线的距离为1,
∴,解得,则,整理得.
综上,切线方程为和.
(2)设,,
∴由,则,即,又,故,同理,∴直线为,又在上,∴,故恒在直线上.
(3)由题设,若则,整理可得,
若存在,使为定值,而,,
∴,整理得,
∴,
整理得,
要使为定值,则,解得或.
综上,存在或,使为定值
1.设点P为直线l:上任意一点,过点P作圆O:的切线,切点分别为A,B,则直线AB必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设为直线上的一点,由切线的性质得点、在以为直径的圆上,求出该圆的方程,与圆的方程联立可得直线的方程,将其变形分析可得直线恒过的定点.
【解析】如图,连接,,
根据题意,设为直线上的一点,则,
由于为圆的切线,则有,,
则点、在以为直径的圆上,
以为直径的圆的圆心为,半径,
则其方程为,变形可得,
联立可得直线AB:,
又由,则有AB:,
变形可得,
则有,解可得,故直线恒过定点.
故选:B.
2.以下四个命题表述错误的是( )
A. 圆上有且仅有个点到直线的距离都等于
B. 曲线与曲线,恰有四条公切线,则实数的取值范围为
C. 已知圆,为直线上一动点,过点向圆引一条切线,其中为切点,则的最小值为
D. 已知圆,点为直线 上一动点,过点向圆引两条切线,,为切点,则直线经过点
【答案】B
【分析】选项A根据圆心到直线的距离与半径的关系来确定所求点的个数;选项B根据两曲线有四条公切线,确定曲线类型为圆,再由两圆外离列不等式求解;选项C利用圆心与切点的连线垂直切线列等式,转化为求圆心到直线上的点的距离的最小值问题;选项D,设点 为直线上一点,求出切线的方程即可判断.
【解析】选项A:圆的圆心为 ,半径 ,
所以圆心到直线的距离,
所以圆上有且仅有个点到直线的距离都等于,
故选项A正确;
选项B:方程可化为,故曲线 表示圆心为,半径 的圆,
方程可化为,
因为圆 与曲线 有四条公切线,
所以曲线也为圆,且圆心为 ,半径 ,
同时两圆的位置关系为外离,有 ,即 ,
解得,故B错误;
选项C:圆的圆心 ,半径 ,
圆心到直线的距离,
所以直线与圆相离,由切线的性质知, 为直角三角形, ,当且仅当 与直线垂直时等号成立,所以 的最小值为,故选项C正确;
选项D:设点为直线上一点,则以,为直径的圆的方程为,即:,两圆的方程相减得到直线方程为,即,
所以直线过定点,D正确.
故选:B.
3.已知直线与圆,设O为坐标原点,若直线l与圆C交于M,N两点,且直线OM,ON的斜率分别为,,则=( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】
【解析】由直线得,
联立,解得,
直线l恒过定点.
圆的圆心为,半径为,直线过点,
直线l与圆C交于M,N两点,则直线l的斜率存在,
设直线l方程为,
联立,得,
设,,则,,
是定值,定值为
故答案为:
4.(多选)设有一组圆Ck:(x-k)2+(y-k)2=4(k∈R),下列命题正确的是 ( )
A.不论k如何变化,圆心C始终在一条直线上
B.所有圆Ck均不经过点(3,0)
C.经过点(2,2)的圆Ck有且只有一个
D.所有圆的面积均为4π
【答案】ABD
【解析】 圆心坐标为(k,k),在直线y=x上,A正确;令(3-k)2+(0-k)2=4,化简得2k2-6k+5=0,∵Δ=36-40=-4<0,∴2k2-6k+5=0无实数根,B正确;由(2-k)2+(2-k)2=4,化简得k2-4k+2=0,∵Δ=16-8=8>0,有两不等实根,∴经过点(2,2)的圆Ck有两个,C错误;由圆的半径为2,得圆的面积为4π,D正确.
故选:ABD.
5.(多选)已知点在直线:上,过点作圆:的两条切线,切点分别为,,则( )
A. 存在点,使得四边形为菱形 B. 四边形的面积最小值为
C. 的外接圆恒过两个定点 D. 原点到直线的距离不超过
【答案】BCD
【分析】由到直线距离结合已知条件可判断AB;由点共圆以及点求出直线,利用点到直线的距离可判断CD
【解析】对于A:当四边形为菱形时,,
则,
又到直线的距离为,
所以不存在点,使得四边形为菱形,故A错误;
对于B:由A可知,,
所以四边形的面积,
所以四边形的面积最小值为,故B正确;
对于C:设,由图象可知四点在以为直径的圆上,
圆的方程为,
即,
令,解得或,
所以的外接圆恒过两个定点,故C正确;
对于D:过的圆的方程为,
由得直线的方程为:,
则原点到直线的距离为
,故D正确;
故选:BCD.
6.已知动圆经过坐标原点,且圆心在直线上,动圆恒过一个异于点的定点________.
【答案】,
【解析】设定点坐标,,因为圆的方程为:
所以,
即,
因为当为变量时,,却能使该等式恒成立,
所以只可能且
即解方程组可得:,或者,(舍去)
所以圆恒过一定点,.
故答案为:,
7.设有一组圆,存在定直线________始终与圆相切。
【答案】
【解析】存在直线,即或,
圆心到直线或的距离,
这两条直线始终与圆相切,C正确,
故答案为:
8.已知是圆上两点,且,直线上存在点使得,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用圆的弦长公式求得,从而得到计算得到,再利用向量线性运算的坐标表示得到关于的表示,进而代入得到关于的二次方程,利用判别式得到关于的不等式,解之即可得解.
【解析】依题意,设中点为,,,,
故,即,则,
因为,则,
故,则,
整理得,由题意可知必存在,
即方程有解,故,解得或,
即的取值范围为.
故答案为:.
9.已知圆过点,且与直线相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线与圆交于两点,若为直角三角形,求直线的方程;
(3)在直线上是否存在一点,过点向圆引两切线,切点为,使为正三角形,若存在,求出点的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)(2)或
(3)存在点或,使为正三角形
【分析】(1)设圆心为,根据圆心和切点连线与切线垂直、圆心到圆上两点的距离相等可构造方程组求得圆心坐标,进而得到半径,由此可得圆的方程;
(2)由等腰直角三角形性质可知圆心到直线的距离;分别在直线斜率不存在和存在的情况下,根据构造方程求得结果;
(3)由等边三角形性质可知,设,利用两点间距离公式可构造方程求得,进而得到点坐标.
【解析】(1)设圆心坐标为,则,解得:,
圆的半径,圆的方程为:.
(2)为直角三角形,,,
则圆心到直线的距离;当直线斜率不存在,即时,满足圆心到直线的距离;
当直线斜率存在时,可设,即,
,解得:,,即;
综上所述:直线的方程为或.
(3)假设在直线存在点,使为正三角形,,,
设,,解得:或,
存在点或,使为正三角形.
10.长为4的线段AB的两个端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,线段AB的中点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程,并说明其形状;
(2)过点作两条直线分别与曲线C交于P、Q两点,若直线MP,MQ的斜率之积为,线段PQ的中点为D,求证:存在定点E,使得为定值,并求出此定值.
【答案】(1),是以坐标原点为圆心,2为半径的圆; (2)证明见解析,此定值为.
【分析】(1)利用几何法直接求出轨迹方程,进而判断出形状;(2)设直线方程为与联立求出,由的斜率为,同理求出.根据对称性可知,判断出过.
由直角三角形的性质判断出为的中点为定值.
【解析】(1)∵,P为线段AB中点,
∴,设,则,即.
则曲线C是以坐标原点为圆心,2为半径的圆;
(2)
根据题意,直线MP的斜率存在且不为0,MP设斜率为k,
则直线方程为代入中,整理得,
故,,即,
因为直线,的斜率之积为,所以的斜率为,同理:.
根据对称性可知,直线所过定点在轴上,
不妨令,得,
此时,即过,
则,所以过定点.
连接,在圆O中,由垂径定理可得:.
当D、F不重合时,即,所以为直角三角形,取的中点,则.
当D、F重合时,取的中点,则也成立.
故存在定点E,使得为定值,此定值为.
11.已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)点Q恒在直线上,理由见解析.
【分析】(1)求出直线过定点,得到在圆内部,故证明直线l与圆C相交;(2)设出点,利用垂直得到等量关系,整理后即为轨迹方程;(3)利用Q、A、B、C四点共圆,得到此圆的方程,联立,求出相交弦的方程,即直线的方程,根据直线过的定点,得到,从而得到点Q恒在直线上.
【解析】(1)证明:直线过定点,代入得:,故在圆内,故直线l与圆C相交;
(2)圆的圆心为,设点,由垂径定理得:,即,化简得:,点M的轨迹方程为:
(3)设点,由题意得:Q、A、B、C四点共圆,且圆的方程为:,即,与圆C的方程联立,消去二次项得:,即为直线的方程,因为直线过定点,所以,解得:,所以当m变化时,点Q恒在直线上.
12.已知圆,圆的圆心在直线上,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知第二象限内的点在圆上,过点作圆的切线恰好与圆相切,求的斜率;
(3)判断是否存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且,若存在,求出;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2); (3)不存在,理由见解析
【分析】(1)设出圆心,由得到方程,求出,得到圆心,进而求出半径,得到圆的标准方程;
(2)设,则,设出切线方程,由到切线的距离为1得到方程,又,化简得到,解得,代入切线方程,化简得到,根据到的距离得到或,联立,求出,舍去不合要求的解,求出,故的斜率为;
(3)设的方程为,由直线与两圆的位置关系得到不等式,求出,由垂径定理和,解得或,均不满足要求,故不存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且.
【解析】(1)设圆的圆心为,由得
,解得,
故圆心为,半径为,
故圆的标准方程为;
(2)设,则,
显然过点的切线斜率存在,
过点的切线方程设为,
圆心到切线的距离为1,即,
即,
又,故,即,解得,
故,即,即,
圆心到的距离为2,即,
故或,解得或,
若,联立,解得,与矛盾,舍去,
若,联立,解得或0(舍去),
故,所以,
故的斜率为;
(3)不存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且,理由如下:
设的方程为,
由题意得,圆心到的距离,解得,
圆心到的距离,解得,
故,
由垂径定理得,
解得或,均不满足要求,
故不存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且.
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专题07 圆中定点、定值、定线问题
目录
A题型建模・专项突破
题型一、圆中定点问题 1
题型二、圆中定值问题 4
题型三、圆中定直线问题 6
题型四、圆中探索性、存在性问题 8
B综合攻坚・能力跃升
题型一、圆中定点问题
1.已知点为直线上任意一点,为坐标原点.则以为直径的圆除过定点外还过定点( )
A. B. C. D.
2.若抛物线与坐标轴分别交于三个不同的点、、,则的外接圆恒过的定点坐标为_______
3.已知平面内的动点与两个定点的距离的比为,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程,并说明其形状;
(2)已知,过直线上的动点分别作曲线的两条切线(为切点),证明:直线过定点,并求该定点坐标;
4.在平面直角坐标系xOy中,圆C:与圆:相切于点,且直线l:与圆C有公共点.
(1)求圆C的方程;
(2)设点P为圆C上的动点,直线l分别与x轴和y轴交于点M,N,求证:存在定点B,使得;
题型二、圆中定值问题
5.若直线被圆截得的弦长为定值,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
6.(多选)下列关于直线与圆的说法正确的是( )
A.若直线与圆相切,则为定值
B.若,则直线被圆截得的弦长为定值
C.若,则圆上仅有两个点到直线的距离相等
D.当时,直线与圆相交
7.已知直线恒过定点,且以为圆心的圆与直线相切.
(1)求圆的一般方程;
(2)设过点的直线与圆交于,两点,判断是否为定值.若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
8.已知直线与圆.
(1)求证:直线l过定点,并求出此定点坐标;
(2)设O为坐标原点,若直线l与圆C交于M,N两点,且直线OM,ON的斜率分别为,,则是否为定值?若是,求出该定值:若不是,请说明理由.
题型三、圆中定直线问题
9.设有一组圆,存在定直线 始终与圆相切.
10.已知圆C过原点,圆心C是直线与直线的交点.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与y轴交于A、B两点(A在B上方),直线与圆C交于M、N两点,直线,相交于T.请问点T是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
11.已知圆C经过两点,圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与y轴相交于A,B两点(A在B上方).直线与圆C交于M,N两点,直线,相交于点T.请问点T是否在定直线上?若是,求出该直线方程;若不是,说明理由.
题型四、圆中探索性、存在性问题
12.已知在平面直角坐标系Oxy中,,.点P满足,设点P所构成的曲线为C,下列结论正确的是( )
A.曲线C的方程为
B.曲线C上存在点D,使得D到点的距离为10
C.曲线C上存在点M,使得
D.曲线C上的点到直线的最大距离为9
13.(多选)已知圆的方程为,为圆上任意一点,则以下选项正确的是( )
A存在轴上的唯一点对,,使得为常数
B存在轴上的无数个点对,,使得为常数
C存在直线()上的唯一点对,,使得为常数
D存在直线()上的无数个点对,,使得为常数
14.(多选)已知直线与圆交于、两点,点为线段的中点,点的坐标为,则下列说法正确的是( )
A.当时,
B.的最小值为
C.存在点,使
D.存在,使
15.已知圆C与y轴相切,圆心C在射线上,且截直线所得弦长为.
(1)求圆C方程;
(2)已知点,直线与圆C交于A、B两点,是否存在m使得,若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
16.已知圆和点.
(1)过作圆的切线,求切线的方程;
(2)过作直线交圆于点,两个不同的点,且不过圆心,再过点,分别作圆的切线,两条切线交于点,求证:点在同一直线上,并求出该直线的方程;
(3)已知,设为满足方程的任意一点,过点向圆引切线,切点为,试探究:平面内是否存在一定点,使得为定值?若存在,请求出定点的坐标,并指出相应的定值;若不存在,请说明理由.
1.设点P为直线l:上任意一点,过点P作圆O:的切线,切点分别为A,B,则直线AB必过定点( )
A. B. C. D.
2.以下四个命题表述错误的是( )
A. 圆上有且仅有个点到直线的距离都等于
B. 曲线与曲线,恰有四条公切线,则实数的取值范围为
C. 已知圆,为直线上一动点,过点向圆引一条切线,其中为切点,则的最小值为
D. 已知圆,点为直线 上一动点,过点向圆引两条切线,,为切点,则直线经过点
3.已知直线与圆,设O为坐标原点,若直线l与圆C交于M,N两点,且直线OM,ON的斜率分别为,,则=( )
A.0 B.1 C. D.2
4.(多选)设有一组圆Ck:(x-k)2+(y-k)2=4(k∈R),下列命题正确的是 ( )
A.不论k如何变化,圆心C始终在一条直线上
B.所有圆Ck均不经过点(3,0)
C.经过点(2,2)的圆Ck有且只有一个
D.所有圆的面积均为4π
5.(多选)已知点在直线:上,过点作圆:的两条切线,切点分别为,,则( )
A. 存在点,使得四边形为菱形 B. 四边形的面积最小值为
C. 的外接圆恒过两个定点 D. 原点到直线的距离不超过
6.已知动圆经过坐标原点,且圆心在直线上,动圆恒过一个异于点的定点________.
7.设有一组圆,存在定直线________始终与圆相切。
8.已知是圆上两点,且,直线上存在点使得,则的取值范围为 .
9.已知圆过点,且与直线相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线与圆交于两点,若为直角三角形,求直线的方程;
(3)在直线上是否存在一点,过点向圆引两切线,切点为,使为正三角形,若存在,求出点的坐标,若不存在,说明理由.
10.长为4的线段AB的两个端点A和B分别在x轴和y轴上滑动,线段AB的中点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程,并说明其形状;
(2)过点作两条直线分别与曲线C交于P、Q两点,若直线MP,MQ的斜率之积为,线段PQ的中点为D,求证:存在定点E,使得为定值,并求出此定值.
11.已知直线,圆.
(1)证明:直线l与圆C相交;
(2)设l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;
(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为,在点B处的切线为,与的交点为Q.试探究:当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.
12.已知圆,圆的圆心在直线上,且过点.
(1)求圆的标准方程;
(2)已知第二象限内的点在圆上,过点作圆的切线恰好与圆相切,求的斜率;
(3)判断是否存在斜率为1的直线与圆交于点P,Q,与圆交于点M,N,且,若存在,求出;若不存在,请说明理由.
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