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在平面直角坐标系x0y中,已知以O为圆心的圆与直线l:y=mx+(3-4m)(m∈R)恒有公共点,且要求使圆O的面积最小.
(1)证明直线过定点M,求出此点的坐标及圆O的方程;
(2)已知定点Q(-4,3),直线l与圆O交于M、N两点,试判断
QM
QN
×tan∠MQN是否有最大值,若存在求出最大值,并求出此时直线l的方程,若不存在,给出理由.
(3)圆O与x轴相交于A、B两点,圆内动点P使|
PA
|、|
PO
|、|
PB
|成等比数列,求
PA
PB
的范围.
分析:(1)依题意可知直线过定点,要求使圆O的面积最小,则定点在圆上,求出半径即可求圆的方程;
(2)利用
QM
QN
×tan∠MQN,可得到等价关系即三角形面积,容易确定圆上的点到已知线段的最大距离,可求出直线l的方程;
(3)求出A、B两点的坐标,设P的坐标,利用|
PA
|、|
PO
|、|
PB
|成等比数列,得到相等关系式,P在圆内,得到不等式,从而可求数量积的范围.
解答:解:(1)因为直线l:y=mx+(3-4m)过定点T(4,3)
由题意,要使圆O的面积最小,定点T(4,3)在圆上,所以圆O的方程为x2+y2=25;
(2)存在直线方程2x-y-5=0,符合题意,理由如下
QM
QN
×tan∠MQN=|
QM
|•|
QN
|
×sin∠MQN=2S△MQN
由题意,得直线l与圆O的一个交点为M(4,3),又知定点Q(-4,3),
∴直线lMQ:y=3,|MQ|=8,∴当N(0,-5)时,S△MQN有最大值32.
QM
QN
×tan∠MQN有最大值为64,此时直线l的方程为2x-y-5=0.
(3)A(-5,0),B(5,0),设P(x0,y0),则x02+y02<25   ①
由|
PA
|、|
PO
|、|
PB
|成等比数列,得|
PO
|2=|
PA
|•|
PB
|,
PA
=(-5-x0,-y0),
PB
=(5-x0,-y0),
∴x02+y02=
(x0+5)2+y02
(x0-5)2+y02
,整理得:x02-y02=
25
2
,即x02=y02+
25
2

由①②得:0≤y02
25
4

PA
PB
=(x02-25)+y02=2y02-
25
2

PA
PB
∈[
25
2
,0).
点评:本题考查直线与圆的位置关系,向量的数量积,等比数列,考查等价转化的数学思想,属于中档题.
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科目:高中数学 来源: 题型:

在平面直角坐标系xOy中,设直线y=
3
x+2m
和圆x2+y2=n2相切,其中m,n∈N,0<|m-n|≤1,若函数f(x)=mx+1-n的零点x0∈(k,k+1)k∈Z,则k=
 

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2011•盐城二模)在平面直角坐标系xOy中,椭圆x2+
y2
4
=1在第一象限的部分为曲线C,曲线C在其上动点P(x0,y0)处的切线l与x轴和y轴的交点分别为A、B,且向量
OM
=
OA
+
OB

(1)求切线l的方程(用x0表示);
(2)求动点M的轨迹方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在平面直角坐标系xOy中.椭圆C:
x2
2
+y2=1
的右焦点为F,右准线为l.
(1)求到点F和直线l的距离相等的点G的轨迹方程.
(2)过点F作直线交椭圆C于点A,B,又直线OA交l于点T,若
OT
=2
OA
,求线段AB的长;
(3)已知点M的坐标为(x0,y0),x0≠0,直线OM交直线
x0x
2
+y0y=1
于点N,且和椭圆C的一个交点为点P,是否存在实数λ,使得
OP
2
OM
ON
,若存在,求出实数λ;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

在平面直角坐标系xoy(O为坐标原点)中,椭圆E1
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的两个焦点在圆E2:x2+y2=a+b上,且椭圆的离心率是
3
2

(Ⅰ)求椭圆E1和圆E2的方程;
(Ⅱ)是否存在经过圆E2上的一点P(x0,y0)的直线l,使l与圆E2相切,与椭圆E1有两个不同的交点A、B,且
OA
OB
=3?若存在,求出点P的横坐标x0的值;若不存在,请说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2013•南京二模)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
过点A(
a
2
a
2
),B(
3
,1)

(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点P(x0,y0)在椭圆C上,F为椭圆的左焦点,直线l的方程为x0x+3y0y-6=0.
①求证:直线l与椭圆C有唯一的公共点;
②若点F关于直线l的对称点为Q,求证:当点P在椭圆C上运动时,直线PQ恒过定点,并求出此定点的坐标.

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