2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:
,
(
)
1.橢圓定義:在平面內(nèi),到兩定點(diǎn)距離之和等于定長(定長大于兩定點(diǎn)間的距離)的動點(diǎn)的軌跡.
5.如圖,已知圓C:(x+4)2+y2=4。圓D的圓心D在y軸上且與圓C外切。圓 D與y軸交于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)P為(-3,0).
(1)若點(diǎn)D坐標(biāo)為(0,3),求∠APB的正切值;
(2)當(dāng)點(diǎn)D在y軸上運(yùn)動時,求∠APB的正切值的最大值;
(3)在x軸上是否存在定點(diǎn)Q,當(dāng)圓D在y軸上運(yùn)動時,∠AQB是定值?如果存在,求出點(diǎn)Q坐標(biāo);如果不存在,說明理由.
![]()
§7.2圓錐曲線
4.設(shè)正方形ABCD(A、B、C、D順時針排列)的外接圓方程為x2+y2-6x+a=0(a<9),C、D點(diǎn)所在直線l的斜率為
.
(1)求外接圓圓心M點(diǎn)的坐標(biāo)及正方形對角線AC、BD的斜率;
(2)如果在x軸上方的A、B兩點(diǎn)在一條以原點(diǎn)為頂點(diǎn),以x軸為對稱軸的拋物線上,求此拋物線的方程及直線l的方程;
(3)如果ABCD的外接圓半徑為2
,在x軸上方的A、B兩點(diǎn)在一條以x軸為對稱軸的拋物線上,求此拋物線的方程及直線l的方程.
3. 如果實(shí)數(shù)x、y滿足等式(x-2)2+y2=3,則
的最大值為:
.
2.已知直線x=a(a>0)和圓(x-1)2+y2=4相切 ,那么a的值是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
1.直線
截圓
得的劣弧所對的圓心角為 (
)
A. B. C. D.
[例1]直線l經(jīng)過P(2,3),且在x,y軸上的截距相等,試求該直線方程.
錯解:設(shè)直線方程為:
,又過P(2,3),∴
,求得a=5
∴直線方程為x+y-5=0.
錯因:直線方程的截距式:
的條件是:
≠0且b≠0,本題忽略了
這一情形.
正解:在原解的基礎(chǔ)上,再補(bǔ)充這樣的過程:當(dāng)直線過(0,0)時,此時斜率為:
,
∴直線方程為y=
x
綜上可得:所求直線方程為x+y-5=0或y=
x
.
[例2]已知動點(diǎn)P到y(tǒng)軸的距離的3倍等于它到點(diǎn)A(1,3)的距離的平方,求動點(diǎn)P的軌跡方程.
錯解:設(shè)動點(diǎn)P坐標(biāo)為(x,y).由已知3![]()
化簡3
=x2-2x+1+y2-6y+9
.
當(dāng)x≥0時得x2-5x+y2-6y+10=0 . ①
當(dāng)x<0時得x2+ x+y2-6y+10=0 . ②
錯因:上述過程清楚點(diǎn)到y(tǒng)軸距離的意義及兩點(diǎn)間距離公式,并且正確應(yīng)用絕對值定義將方程分類化簡,但進(jìn)一步研究化簡后的兩個方程,配方后得
(x-)2+(y-3)2 = ① 和 (x+)2+(y-3)2 = - 、
兩個平方數(shù)之和不可能為負(fù)數(shù),故方程②的情況不會出現(xiàn).
正解: 接前面的過程,∵方程①化為(x-)2+(y-3)2 = ,方程②化為(x+)2+(y-3)2 = - ,由于兩個平方數(shù)之和不可能為負(fù)數(shù),故所求動點(diǎn)P的軌跡方程為: (x-)2+(y-3)2 = (x≥0)
[例3]m是什么數(shù)時,關(guān)于x,y的方程(2m2+m-1)x2+(m2-m+2)y2+m+2=0的圖象表示一個圓?
錯解:欲使方程Ax2+Cy2+F=0表示一個圓,只要A=C≠0,
得2m2+m-1=m2-m+2,即m2+2m-3=0,解得m1=1,m2=-3,
∴當(dāng)m=1或m=-3時,x2和y2項(xiàng)的系數(shù)相等,這時,原方程的圖象表示一個圓
錯因:A=C,是Ax2+Cy2+F=0表示圓的必要條件,而非充要條件,其充要條件是:
A=C≠0且<0.
正解:欲使方程Ax2+Cy2+F=0表示一個圓,只要A=C≠0,
得2m2+m-1=m2-m+2,即m2+2m-3=0,解得m1=1,m2=-3,
(1) 當(dāng)m=1時,方程為2x2+2y2=-3不合題意,舍去.
(2) 當(dāng)m=-3時,方程為14x2+14y2=1,即x2+y2=,原方程的圖形表示圓.
[例4]自點(diǎn)A(-3,3)發(fā)出的光線L射到x軸上,被x軸反射,其反射光線所在直線與圓x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光線L所在的直線方程.
錯解:設(shè)反射光線為L′,由于L和L′關(guān)于x軸對稱,L過點(diǎn)A(-3,3),點(diǎn)A關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)A′(-3,-3),于是L′過A(-3,-3).
設(shè)L′的斜率為k,則L′的方程為y-(-3)=k[x-(-3)],即kx-y+3k-3=0,
已知圓方程即(x-2)2+(y-2)2=1,圓心O的坐標(biāo)為(2,2),半徑r=1
因L′和已知圓相切,則O到L′的距離等于半徑r=1
即![]()
整理得12k2-25k+12=0
解得k=
L′的方程為y+3=
(x+3)
即4x-3y+3=0 因L和L′關(guān)于x軸對稱
故L的方程為4x+3y+3=0.
錯因:漏解
正解:設(shè)反射光線為L′,由于L和L′關(guān)于x軸對稱,L過點(diǎn)A(-3,3),點(diǎn)A關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)A′(-3,-3), 于是L′過A(-3,-3).
設(shè)L′的斜率為k,則L′的方程為y-(-3)=k[x-(-3)],即kx-y+3k-3=0,
已知圓方程即(x-2)2+(y-2)2=1,圓心O的坐標(biāo)為(2,2),半徑r=1
因L′和已知圓相切,則O到L′的距離等于半徑r=1
即![]()
整理得12k2-25k+12=0
解得k=
或k=![]()
L′的方程為y+3=
(x+3);或y+3=
(x+3)。
即4x-3y+3=0或3x-4y-3=0
因L和L′關(guān)于x軸對稱
故L的方程為4x+3y+3=0或3x+4y-3=0.
[例5]求過直線
和圓
的交點(diǎn),且滿足下列條件之一的圓的方程:
(1) 過原點(diǎn);(2)有最小面積.
解:設(shè)所求圓的方程是:![]()
即:![]()
(1)因?yàn)閳A過原點(diǎn),所以
,即![]()
故所求圓的方程為:
.
(2) 將圓系方程化為標(biāo)準(zhǔn)式,有:
![]()
當(dāng)其半徑最小時,圓的面積最小,此時
為所求.
故滿足條件的圓的方程是
.
點(diǎn)評:(1)直線和圓相交問題,這里應(yīng)用了曲線系方程,這種解法比較方便;當(dāng)然也可以待定系數(shù)法。(2)面積最小時即圓半徑最小。也可用幾何意義,即直線與相交弦為直徑時圓面積最小.
[例6](06年遼寧理科)已知點(diǎn)A(
),B(
)(
≠0)是拋物線
上的兩個動點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),向量
滿足|
|=|
|.設(shè)圓C的方程為![]()
(1)證明線段AB是圓C的直徑;
(2)當(dāng)圓C的圓心到直線
的距離的最小值為
時,求
的值.
解:(1)證明 ∵|
|=|
|,∴(
)2=(
)2,
整理得:
=0 ∴
+
=0
設(shè)M(
)是以線段AB為直徑的圓上的任意一點(diǎn),則
=0
即
+
=0
整理得:![]()
故線段AB是圓C的直徑.
(2)設(shè)圓C的圓心為C(
),則
![]()
∵
,![]()
∴![]()
又∵
+
=0 ,
=-![]()
∴-![]()
![]()
∵
≠0,∴
≠0
∴
=-4![]()
![]()
。![]()
所以圓心的軌跡方程為![]()
設(shè)圓心C到直線
的距離為d,則
=![]()
當(dāng)
=
時,d有最小值
,由題設(shè)得
=![]()
∴
=2.
2.兩圓的位置關(guān)系的判定方法.
設(shè)兩圓圓心分別為O1、O2,半徑分別為
1,
2,|O1O2|為圓心距,則兩圓位置關(guān)系如下:
|O1O2|>
1+
2
兩圓外離;
|O1O2|=
1+
2
兩圓外切;
|
1-
2|<|O1O2|<
1+
2
兩圓相交;
| O1O2 |=|
1-
2|
兩圓內(nèi)切;
0<| O1O2|<|
1-
2|
兩圓內(nèi)含.
1.直線與圓的位置關(guān)系的判定方法.
(1)方法一 直線:
;圓:
.
![]()
一元二次方程![]()
![]()
(2)方法二 直線:
;圓:
,圓心(
,b)到直線的距離為
d=![]()
![]()
![]()
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