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矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点M (2,0),AB边所在直线的方程为:x-3y-6=0.若点N(1,-5)在直线AD上.
(1)求点A的坐标及矩形ABCD外接圆的方程;
(2)过直线x-y+4=0上一点P作(1)中所求圆的切线,设切点为E、F,求四边形PEMF面积的最小值.

解:(1)∵AB边所在直线的方程为:x-3y-6=0,∴且
∵A B⊥AD,∴kAD=-3
∵点N(1,-5)在直线AD上
∴直线AD的方程为:y+5=-3(x-1)即3x+y+2=0 …1分
,解得
即A(0,-2)…3分
∵ABCD是矩形,∴ABCD外接圆的圆心为对角线AC与BD的交点,即M(2,0),
半径r=|AM|=2.故其方程为(x-2)2+y2=8…6分
(2)由切线的性质知:四边形PEMF的面积S=|PE|•r=r=…9分
∴四边形PEMF的面积取最小值时,|PM|最小,即为圆心M到直线x-y+4=0的距离d=3.…11分
∴四边形PEMF的面积S的最小值.…12分
分析:(1)先求直线AD的方程,再与AB的方程联立,即可求得点A的坐标;ABCD外接圆的圆心为对角线AC与BD的交点,半径r=|AM|=2,由此可得结论;
(2)先表示出四边形PEMF面积,再转化为求圆心到直线的距离即可.
点评:本题考查直线方程、圆的标准方程,考查四边形面积的求解,考查学生分析解决问题的能力,正确表示四边形PEMF的面积是关键.
练习册系列答案
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精英家教网如图,在五面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,△ABF、△CDE是等边三角形,CD=1,EF=
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BC=1,EF∥BC,M为EF的中点.
(1)证明MO⊥平面ABCD;
(2)求二面角E-CD-A的余弦值;
(3)求点A到平面CDE的距离.

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如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AB=2,AD=1.沿AC把△ACD折起,使二面角D1-AC-B为直二面角,求二面角A-D1B-C的余弦值.
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精英家教网在多面体ABCDEF中,点O是矩形ABCD的对角线的交点,平面CDE是等边三角形,棱EF∥BC且EF=
12
BC

(I)证明:FO∥平面CDE;
(II)设BC=λCD,是否存在实数λ,使EO⊥平面CDF,若不存在请说明理由;若存在,试求出λ的值.

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(1)求矩形ABCD的外接圆的方程;
(2)已知直线l:(1-2k)x+(1+k)y-5+4k=0(k∈R),求证:直线l与矩形ABCD的外接圆恒相交,并求出相交的弦长最短时的直线l的方程.

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3
,EB=BC=2,F为CE上的点,且BF⊥平面ACE.
(1)求证:AE⊥平面BCE;
(2)求三棱锥C-BGF的体积.

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