题目列表(包括答案和解析)
5.在平面直角坐标系中,定义平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,若直线l过点A(-2,3),且法向量为n=(1,-2),则直线l的方程为_________.
解析:设P(x,y)是直线l上任意一点,则=(-2-x,3-y),且⊥n,故·n=0,即(-2-x,3-y)·(1,-2)=-x+2y-8=0,即直线l的方程为x-2y+8=0.答案:x-2y+8=0
4.若点P(a,3)到直线4x-3y+1=0的距离为4,且点P在不等式2x+y-3<0表示的平面区域内,则实数a的值为________.
解析:由=4得a=7或-3,又2a+3-3<0,得a<0,∴a=-3.
3.(2010年苏州质检)直线x+ay+3=0与直线ax+4y+6=0平行的充要条件是a=________.
解析:由两条直线平行可知∴a=-2.
2.(2010年西安调研)已知两条直线y=ax-2和y=(a+2)x+1互相垂直,则a等于________.
解析:∵两条直线互相垂直,∴a(a+2)=-1,∴a=-1.
1.(2009年高考安徽卷改编)直线l过点(-1,2)且与直线2x-3y+4=0垂直,则l的方程是________.
解析:由题意知,直线l的斜率为-,因此直线l的方程为y-2=-(x+1),即3x+2y-1=0.
12.(2008年高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,设二次函数f(x)=x2+2x+b(x∈R)的图象与两个坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为C.
(1)求实数b的取值范围;
(2)求圆C的方程;
(3)问圆C是否经过某定点(其坐标与b无关)?请证明你的结论.
解:(1)显然b≠0.否则,二次函数f(x)=x2+2x+b的图象与两个坐标轴只有两个交点(0,0),(-2,0),这与题设不符.由b≠0知,二次函数f(x)=x2+2x+b的图象与y轴有一个非原点的交点(0,b),故它与x轴必有两个交点,从而方程x2+2x+b=0有两个不相等的实数根,因此方程的判别式4-4b>0,即b<1.
所以b的取值范围是(-∞,0)∪(0,1).
(2)由方程x2+2x+b=0,得x=-1±.
于是,二次函数f(x)=x2+2x+b的图象与坐标轴的交点是(-1-,0),(-1+,0),(0,b).设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.
因圆C过上述三点,将它们的坐标分别代入圆C的方程,得
解上述方程组,因b≠0,
得所以,圆C的方程为x2+y2+2x-(b+1)y+b=0.
(3)圆C过定点.证明如下:
假设圆C过定点(x0,y0)(x0,y0不依赖于b),将该点的坐标代入圆C的方程,并变形为x02+y02+2x0-y0+b(1-y0)=0.(*)为使(*)式对所有满足b<1(b≠0)的b都成立,必须有1-y0=0,结合(*)式得x02+y02+2x0-y0=0.
解得或经检验知,点(0,1),(-2,1)均在圆C上,
因此,圆C过定点.
11.在Rt△ABO中,∠BOA=90°,OA=8,OB=6,点P为它的内切圆C上任一点,求点P到顶点A、B、O距离的平方和的最大值和最小值.
解:如图所示,以O为原点,OA所在直线为x轴,OB所在直线为y轴,建立直角坐标系xOy,则A(8,0),B(0,6),内切圆C的半径r=(OA+OB-AB)==2.∴内切圆C的方程为(x-2)2+(y-2)2=4.
设P(x,y)为圆C上任一点,点P到顶点A、B、O的距离的平方和为d,则
d=PA2+PB2+PO2
=(x-8)2+y2+x2+(y-6)2+x2+y2
=3x2+3y2-16x-12y+100
=3[(x-2)2+(y-2)2]-4x+76.
∵点P(x,y)在圆C上,∴(x-2)2+(y-2)2=4.∴d=3×4-4x+76=88-4x.
∵点P(x,y)是圆C上的任意点,∴x∈[0,4].
∴当x=0时,dmax=88;当x=4时,dmin=72.
10.如图,在平面直角坐标系xOy中,A(a,0)(a>0),B(0,a),C(-4,0),D(0,4),设△AOB的外接圆圆心为E.
(1)若⊙E与直线CD相切,求实数a的值;
(2)设点P在圆E上,使△PCD的面积等于12的点P有且只有三个,试问这样的⊙E是否存在,若存在?求出⊙E的标准方程;若不存在,说明理由.
解:(1)直线CD方程为y=x+4,圆心E(,),半径r=a.
由题意得=a,解得a=4.
(2)∵|CD|==4,∴当△PCD面积为12时,点P到直线CD的距离为3.又圆心E到直线CD距离为2(定值),要使△PCD的面积等于12的点P有且只有三个,只须圆E半径=5,解得a=10,
此时,⊙E的标准方程为(x-5)2+(y-5)2=50.
9.设实数x、y满足x2+(y-1)2=1,若对满足条件的x、y,不等式+c≥0恒成立,则c的取值范围是________.
解析:由题意,知-c≤恒成立,又=表示圆上的点与定点(3,0)连线的斜率,范围为[-,0],所以-c≤-,即c的取值范围是c≥.
8.(2010年安徽合肥质检)曲线f(x)=xlnx在点P(1,0)处的切线l与坐标轴围成的三角形的外接圆方程是____________.
解析:曲线f(x)=xlnx在点P(1,0)处的切线l方程为x-y-1=0,与坐标轴围成的三角形的外接圆圆心为(,-),半径为,所以方程为(x-)2+(y+)2=.答案:(x-)2+(y+)2=
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