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  • 2021-06-17 发布

专题52+直线与圆、圆与圆的位置关系(检测)-2019年高考数学(文)名师揭秘之一轮总复习

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‎【学习目标】‎ 能利用直线与圆、圆与圆的位置关系的几何特征判断直线与圆、圆与圆的位置关系,能熟练解决与圆的切线和弦长等有关的综合问题;体会用代数法处理几何问题的思想.‎ ‎【知识要点】 1.直线和圆的位置关系有三种:_______________.‎ ‎2.直线l:Ax+By+C=0与圆(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)的位置关系的判断方法有:‎ ‎(1)几何方法:‎ 圆心(a,b)到直线Ax+By+C=0的距离d=_______________和圆的半径r的大小关系:‎ d______r ⇔直线与圆相交;‎ d______r ⇔直线与圆相切;‎ d______r ⇔直线与圆相离.‎ ‎(2)代数方法:‎ 由消元,得到的一元二次方程的判别式为Δ,则 Δ______0⇔直线与圆相交;‎ Δ______0⇔直线与圆相切;‎ Δ______0⇔直线与圆相离.‎ ‎3.圆与圆的位置关系有__________________________________________.‎ ‎4.根据圆的方程,判断两圆位置关系的方法有:‎ ‎(1)几何方法:‎ 两圆(x-a1)2+(y-b1)2=r12(r1>0)与(x-a2)2+(y-b2)2=r22(r2>0)的圆心距为d,则d>r1+r2⇔两圆________;‎ d=r1+r2⇔两圆__________;‎ ‎|r1-r2|0,即k2>1当∠AOB为锐角时,‎ 则 ‎,可得k2<>‎ 又因为k2>1,故k的取值范围为或。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查实数的取值范围的求法,考查直线是否过定点的判断与求法,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是中档题.‎ ‎41.已知圆:,一动直线l过与圆相交于.两点,是中点,l与直线m:相交于.‎ ‎(1)求证:当l与m垂直时,l必过圆心;‎ ‎(2)当时,求直线l的方程;‎ ‎(3)探索是否与直线l的倾斜角有关,若无关,请求出其值;若有关,请说明理由.‎ ‎【答案】(1)见解析(2) 或(3)见解析 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)由圆的方程找出圆心坐标和圆的半径,根据两直线垂直时斜率的乘积为﹣1,由直线m的斜率求出直线l的斜率,根据点A和圆心坐标求出直线AC的斜率,得到直线AC的斜率与直线l的斜率相等,所以得到直线l过圆心;‎ ‎(2)分两种情况:①当直线l与x轴垂直时,求出直线l的方程;②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的斜率为k,写出直线l的方程,根据勾股定理求出CM的长,然后利用点到直线的距离公式表示出圆心到所设直线l的距离d,让d等于CM,列出关于k的方程,求出方程的解即可得到k的值,写出直线l的方程即可;‎ ‎(3)根据CM⊥MN,得到•等于0,利用平面向量的加法法则化简等于•,也分两种情况:当直线l与x轴垂直时,求得N的坐标,分别表示出和,求出两向量的数量积,得到其值为常数;当直线l与x轴不垂直时,设出直线l的方程,与直线m的方程联立即可求出N的坐标,分别表示出和,求出两向量的数量积,也得到其值为常数.综上,得到与直线l的倾斜角无关.‎ ‎【详解】‎ ‎(3)因为CM⊥MN, ‎ ‎①当与x轴垂直时,易得,则,又,‎ ‎,‎ ‎②当的斜率存在时,设直线的方程为,‎ 则由,得( ),则 ‎= ‎ 综上,与直线l的斜率无关,且.‎ ‎【点睛】‎ 此题考查学生掌握两直线垂直时斜率满足的条件,灵活运用平面向量的数量积的运算法则化简求值,灵活运用点到直线的距离公式化简求值,会利用分类讨论的数学思想解决实际问题,是一道综合题.‎ ‎42.如图,已知圆的方程为,圆的方程为,若动圆与圆内切,与圆外切.‎ ‎(Ⅰ)求动圆圆心的轨迹的方程;‎ ‎(Ⅱ)过直线上的点作圆的两条切线,设切点分别是,,若直线与轨迹交于,两点,求的最小值.‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(Ⅰ)设动圆的半径为,由题动圆与圆内切,与圆外切,则 ‎,由此即可得到动圆圆心的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,进而得到动圆圆心的轨迹的方程;‎ ‎(Ⅱ)设直线上任意一点的坐标是,切点坐标分别是,‎ ‎;则经过点的切线斜方程是,同理经过点的切线方程是,又两条切线,相交于 .可得经过两点的直线的方程是,对分类讨论分别求出的值,即可得到的最小值. ‎ ‎【详解】‎ ‎(Ⅰ)设动圆的半径为,∵动圆与圆内切,与圆外切,‎ ‎∴,且.于是,,‎ 所以动圆圆心的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆.从而,,‎ 所以.故动圆圆心的轨迹的方程为.‎ ‎(Ⅱ)设直线上任意一点的坐标是,切点坐标分别是,‎ ‎;则经过点的切线斜率,方程是,‎ 经过点的切线方程是,又两条切线,相交于 .‎ ‎ 则有,所以经过两点的直线的方程是,‎ ‎①当时,有,,,,则;‎ ‎②当时,联立,整理得;‎ 设坐标分别为,,则,‎ 所以,‎ 综上所述,当时,有最小值.‎ ‎【点睛】‎ 本题考查点的轨迹的求法,考查直线与圆、椭圆的位置关系,属中档题.‎ ‎43.在平面直角坐标系中,直线的参数方程为(为参数).以原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,的极坐标方程为.‎ ‎(Ⅰ)求的参数方程;‎ ‎(Ⅱ)求直线被截得的弦长.‎ ‎【答案】(1) 的参数方程为(为参数);(2) .‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(Ⅰ)根据圆的极坐标方程,先转化为圆的直角坐标方程;再根据参数方程与直角坐标的关系,求得圆的参数方程。‎ ‎(Ⅱ)将直线的参数方程化为直角坐标方程,利用点到直线距离与垂径定理求得弦长。‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了极坐标方程和参数方程与直角坐标方程的关系,点到直线距离与垂径定理的简单应用,属于中档题。‎ ‎44.在直角坐标系xOy中,直线l的方程是x=2,曲线C的参数方程为(α为参数),以O为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.‎ ‎(Ⅰ)求直线l和曲线C的极坐标方程;‎ ‎(Ⅱ)射线OM:θ=β(其中)与曲线C交于O,P两点,与直线l交于点M,求的取值范围.‎ ‎【答案】(Ⅰ)ρcosθ=2,ρ=2sinθ(Ⅱ)‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(I)直线的方程是,利用 可得极坐标方程.圆的参数方程为(为参数),利用 可得普通方程,进而化为极坐标方程. (II)将分别带入,得,‎ ‎∴‎ 试题解析:(Ⅰ)∵,∴直线的极坐标方程是 由消参数得 ‎∴曲线的极坐标方程是 ‎(Ⅱ)将分别带入,得,‎ ‎∴,讨论,的范围,可得的取值范围 ‎∵,∴ ∴‎ ‎∴的取值范围是 ‎45.已知方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0,‎ ‎(1)若方程C表示圆,求实数m的范围;‎ ‎(2)在方程表示圆时,该圆与直线l:x+2y﹣4=0相交于M、N两点,且|MN|=,求m的值.‎ ‎【答案】(1)(﹣∞,5)(2)m=4‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)由圆的一般方程的定义知4+16﹣4m>0,由此能法语出实数m的取值范围.‎ ‎(2)求出圆心到直线x+2y﹣4=0的距离,由此利用已知条件能求出m的值.‎ ‎【详解】‎ ‎(1)∵方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆,‎ ‎∴D2+E2﹣4F>0,‎ 即4+16﹣4m>0解得m<5,‎ ‎∴实数m的取值范围是(﹣∞,5).‎ ‎(2)∵方程C:x2+y2﹣2x﹣4y+m=0,‎ ‎∴(x﹣1)2+(y﹣2)2=5﹣m,‎ 圆心(1,2)到直线x+2y﹣4=0的距离d==,(8分)‎ ‎∵圆与直线l:x+2y﹣4=0相交于M、N两点,且|MN|=,‎ ‎∴,‎ 解得m=4.‎ ‎【点睛】‎ 本题考查圆的方程中参数m的取值范围,考查圆的方程中m的值的求法,解题时要认真审题,注意点到直线的距离公式的合理运用.‎ ‎46.已知圆C:(x﹣a)2+(y﹣b)2=1(a>0)关于直线3x﹣2y=0对称,且与直线3x﹣4y+1=0相切.‎ ‎(1)求圆C的方程;‎ ‎(2)若直线l:y=kx+2与圆C交于M,N两点,是否存在直线l,使得(O为坐标原点)若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.‎ ‎【答案】(1)(x﹣2)2+(y﹣3)2=1(2)不存在直线l ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据题意,分析可得,解可得a、b的值,由圆的标准方程即可得答案;‎ ‎(2)假设存在满足题意的直线l,设M(x1,y1)N(x2,y2),联立直线与圆的方程,由直线与圆相交可得△=(2k+4)2﹣16(1+k2)>0,由数量积的计算公式可得•=(1+k2)++4=6,解可得k的值,验证是否满足△>0,即可得答案.‎ ‎【详解】‎ ‎(2)假设存在直线l,使得=6,设M(x1,y1)N(x2,y2),‎ 由得(1+k2)x2﹣(2k+4)x+4=0,‎ 由△=(2k+4)2﹣16(1+k2)>0得,且,‎ ‎•=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=(1+k2)++4=6,‎ 解得k=﹣1或,不满足△>0,‎ 所以不存在直线l,使得=6.‎ ‎【点睛】‎ 本题考查直线与圆方程的综合应用,涉及向量数量积的计算,注意圆C关于直线3x﹣2y=0对称,则圆心在直线上.‎ ‎47.已知圆O:x2+y2=4.‎ ‎(1)已知点P(1,),求过点P的圆O的切线方程;‎ ‎(2)已知点Q(2,3),过点Q作圆O的两条切线,切点分别为A,B,求经过A,B的直线方程.‎ ‎【答案】(1)x+y﹣4=0(2)2x+3y﹣4=0‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)判断P(1,)在圆上,求出切线斜率即可求过点P的圆O的切线方程;‎ ‎(2)根据条件构造以OQ为直径的圆,利用两圆方程作差即可,求经过A,B的直线方程.‎ ‎【详解】‎ ‎(2)已知点Q(2,3),过点Q作圆O的两条切线,切点分别为A,B,‎ 则OA,OB和切线垂直,‎ 则以OQ为直径的圆和圆O相交于A,B两点,‎ 则OQ的中点为M(1,),|OM|==,‎ 则圆M的方程为(x﹣1)2+(y﹣)2=,‎ 即一般式方程为x2+y2﹣2x﹣3y=0,‎ 圆x2+y2=4的一般式方程为x2+y2﹣4=0,‎ 两式相减得2x+3y﹣4=0,‎ 即相交弦A,B的直线方程为2x+3y﹣4=0.‎ ‎【点睛】‎ 本题主要考查圆的切线以及圆的相交弦方程问题,根据条件构造圆,求出圆的标准方程是解决本题的关键.‎ ‎48.已知圆:,点的坐标为(2,-1),过点作圆 的切线,切点为,.‎ ‎(1)求直线,的方程;‎ ‎(2)求过点的圆的切线长;‎ ‎(3)求直线的方程.‎ ‎【答案】(1)或;(2);(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)设过点P的直线方程,利用圆心到直线的距离等于半径求其斜率即可(2)在△中利用勾股定理求PA的长(3)利用AB与PC垂直的性质求出其斜率,由点斜式写出直线方程.‎ ‎【详解】‎ ‎(1).由已知得过点的圆的切线斜率的存在,‎ 设切线方程为,即.‎ 则圆心到直线的距离为,‎ 即,‎ ‎∴,∴或.‎ ‎∴所求直线的切线方程为或,‎ 即或.‎ ‎(2).在△中,‎ ‎∵,,‎ ‎∴,‎ ‎∴,‎ ‎∴过点的圆的切线长为.‎ ‎(3).直线的方程为.‎ ‎【点睛】‎ 本题考查直线与圆相切的性质,以及切线的相关平面几何性质,属于中档题.解决此类问题要注意对初中学习的圆的平面几何性质灵活使用.‎ ‎49.在直角坐标系中,圆的参数方程为(为参数),直线的参数方程为(为参数).‎ ‎(1)若直线与圆相交于,两点,求弦长,若点,求的值;‎ ‎(2)以该直角坐标系的原点为极点,轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,圆的极坐标方程为,圆和圆的交点为,,求弦所在直线的直角坐标方程.‎ ‎【答案】(1),16;(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)先把直线和圆的参数方程化成直角坐标方程再求弦长,利用直线参数方程t的几何意义求的值.(2)直接把两圆是方程相减即得直线PQ的方程.‎ ‎【详解】‎ ‎(1)由直线l的参数方程为(t为参数)消去参数t,可得,即直线l的普通方程为.‎ 圆的参数方程为(为参数),根据消去参数,可得,所以圆心O到直线l的距离,故弦长.‎ 把直线的参数方程代入圆的方程得 所以 .‎ ‎【点睛】‎ ‎(1)本题主要考查参数方程极坐标与直角坐标的互化,考查直线和圆的位置关系,考查圆中弦长的计算,考查直线的参数方程,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)利用直线的参数方程t的几何意义求值时,一定要把直线的参数方程化成标准的参数方程.‎ ‎50.已知关于x,y的方程C:x2+y2-2x-4y+m=0.‎ ‎(1)若方程C表示圆,求m的取值范围;(2)若圆C与圆x2+y2-8x-12y+36=0外切,求m的值;(3)若圆C与直线l:x+2y-4=0相交于M,N两点,且|MN|=,求m的值.‎ ‎【答案】(1);(2)4;(3)4‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)直接把圆的一般式转化为标准式,进一步求出圆的成立的充要条件. (2)直接利用圆与圆相切的充要条件求出结果. (3)利用直线与圆的位置关系,进一步利用垂径定理求出m的值.‎ ‎【详解】‎ ‎(1)把方程C:x2+y2-2x-4y+m=0,配方得:(x-1)2+(y-2)2=5-m,‎ 若方程C表示圆,则5-m>0,解得m<5;‎ ‎(2)把圆x2+y2-8x-12y+36=0化为标准方程得:(x-4)2+(y-6)2=16,得到圆心坐标(4,6),半径为4,‎ 则两圆心间的距离d==5,‎ 因为两圆的位置关系是外切,所以d=R+r即4+=5,解得m=4;‎ ‎(3)因为圆C圆心C的坐标为(1,2),则圆心C到直线l的距离d==,‎ 所以=(|MN|)2+d2,即5-m=1,解得m=4.‎ ‎【点睛】‎ 本题考查圆成立的充要条件的应用,圆与圆的位置关系的应用,直线与圆的位置关系的应用及相关的垂径定理得应用,属中档题.‎ ‎51.已知关于的方程.‎ ‎(Ⅰ)若方程表示圆,求的取值范围;‎ ‎(Ⅱ)若圆与圆外切,求的值;‎ ‎(Ⅲ)若圆与直线相交于两点,且,求的值.‎ ‎【答案】(1) m<5; (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据圆的标准的方程条件列不等式求出的范围; (Ⅱ)利用垂径定理得出圆的半径,从而得出的值.‎ ‎(Ⅲ)(2)先求出圆心坐标和半径,圆心到直线的距离,利用弦长公式求出的值.‎ ‎【详解】‎ ‎ ‎ ‎(2)由(1)知圆的圆心为,半径为,‎ 可化为,‎ 故圆心为,半径为.‎ 又两圆外切,‎ 所以,‎ 即,可得. ‎ ‎(3)圆的圆心到直线的距离为 ‎, ‎ 由则,‎ 又 ,‎ 所以得 .‎ ‎【点睛】‎ 本题考查圆的标准方程的特征,圆与圆外切的性质,点到直线的距离公式、弦长公式的应用.属于基础题.‎ ‎52.已知圆过点,,圆心在直线上.‎ ‎(1)求圆的方程;‎ ‎(2)过圆上任一点作圆的两条切线,切点分别为,,求四边形面积的取值范围.‎ ‎【答案】(1).‎ ‎(2).‎ ‎【解析】分析:(1)根据条件设圆的方程为,由题意可解得,于是可求得圆的方程.(2)根据几何知识可得,故将所求范围的问题转化为求切线长的问题,然后根据切线长的求法可得结论.‎ ‎(2)由圆的切线的性质得,‎ 而.‎ 由几何知识可得,‎ 又,‎ 所以,‎ 故,‎ 所以,‎ 即四边形面积的取值范围为.‎ 点睛:解决圆的有关问题时经常结合几何法求解,借助图形的直观性可使得问题的求解简单直观.如在本题中将四边形的面积转化为切线长的问题,然后再转化为圆外一点到圆上的点的距离的范围的问题求解.‎ ‎53.已知圆C1:x2+y2-4x-2y-5=0与圆C2:x2+y2-6x-y-9=0.‎ ‎(1)求证:两圆相交;(2)求两圆公共弦所在的直线方程;‎ ‎(3)在平面上找一点P,过P点引两圆的切线并使它们的长都等于6.‎ ‎【答案】 (1)证明见解析;(2)2x-y+4=0.(3)P(3,10)或(-,-).‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)计算圆心之间距离,根据与两半径和与差的关系判断证明,(2)对应相减两圆方程得公共弦所在直线方程,(3)根据切线长公式列方程,再与P点在公共弦所在直线上联立方程组,解得结果.‎ ‎【详解】‎ ‎(1)证明:圆C1:(x-2)2+(y-1)2=10,圆C2:(x-3)2+(y-)2=.‎ ‎∵两圆心距|C1C2|==,且-<<+,‎ ‎∴圆C1与圆C2相交.‎ ‎【点睛】‎ 本题考查两圆位置关系、公共弦求法以及切线长公式,考查基本求解能力.‎ ‎54.已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0,圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,问:m为何值时,(1)圆C1与圆C2外切?(2)圆C1与圆C2内含?‎ ‎【答案】(1)m=-5或m=2 (2)-2<m<-1.‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将两圆方程化为标准方程,再根据两圆位置关系确定圆心之间距离与两半径和与差的关系,解方程或不等式得结果.‎ ‎【详解】‎ 因为 所以(1)‎ ‎(2)‎ ‎【点睛】‎ 判断圆与圆的位置关系的常见方法 ‎(1)几何法:利用圆心距与两半径和与差的关系.‎ ‎(2)切线法:根据公切线条数确定.‎ ‎(3)数形结合法:直接根据图形确定 ‎55.在平面直角坐标系中,已知圆的方程为:,直线的方程为.‎ ‎(1)求证:直线恒过定点;‎ ‎(2)当直线被圆截得的弦长最短时,求直线的方程;‎ ‎(3)在(2)的前提下,若为直线上的动点,且圆上存在两个不同的点到点的距离为,求点的横坐标的取值范围.‎ ‎【答案】(1)证明见解析.‎ ‎(2).‎ ‎(3).‎ ‎【解析】分析:(1)直线l可理解为过定点的直线系,求出直线恒过的定点;‎ ‎(2)说明直线l被圆C截得的弦长最短时,圆心与定点连线与直线l垂直,求出斜率即可得到直线的方程;.‎ ‎(3)问题可转化为以为圆心, 为半径画圆,当圆与圆相交时满足题意. ‎ ‎()方法一:由题意可知:圆心C:,‎ ‎ ,‎ 又当所截弦长最短时, ,‎ ‎.‎ 方法二:∵圆心到直线的距离,‎ ‎,‎ 设弦长为,则,‎ 当所截弦长最短时, 取最大值,‎ ‎∴,令,‎ ‎.‎ 令 ‎,‎ 当时, 取到最小值.‎ 此时, 取最大值,弦长取最小值,‎ 直线上方程为.‎ 点睛:本题主要考查待定直线过定点问题. 属于中档题. 探索曲线过定点的常见方法有两种:① 可设出曲线方程 ,然后利用条件建立等量关系进行消元(往往可以化为的形式,根据 求解),借助于曲线系的思想找出定点(直线过定点,也可以根据直线的各种形式的标准方程找出定点). ② 从特殊情况入手,先探求定点,再证明与变量无关.‎ ‎56.已知圆,圆.‎ ‎(Ⅰ)试判断圆与圆的位置关系;‎ ‎(Ⅱ)在直线上是否存在不同于的一点,使得对于圆上任意一点都有为同一常数.‎ ‎【答案】(Ⅰ)相交;(II).‎ ‎【解析】分析:(Ⅰ)根据几何法和代数法两种方法可判断两圆的位置关系.(Ⅱ)假设存在满足条件的点和,根据为常数得到关于的方程,将此方程与圆的方程比较可得所求结果.‎ 详解:(Ⅰ)由题意得圆的标准方程为,‎ 的标准方程为.‎ ‎∴两圆的圆心距为,‎ 又两圆的半径之差,两圆的半径之和 ,‎ ‎∴ ,‎ ‎∴两圆相交.‎ ‎(Ⅱ)由题意得直线的方程为.‎ 假设直线上存在不同于的一点满足条件,设,,‎ 则由题意得,‎ 化简得,‎ 显然上式与圆的方程为同一方程,‎ 则 解得或(不合题意,舍去).‎ 所以所求的点的坐标为.‎ 点睛:(2)判断两圆的位置关系时,可根据圆心距与两圆半径间的关系判断,也可通过解方程组根据解得个数判断,解题时灵活选择方法求解.‎ ‎(2)解析几何中的探索性问题,解决时可先假设结论成立,并在此基础上进行推理,看是否得到矛盾,若得到矛盾则假设不成立;若得不到矛盾,则假设成立.‎ ‎57.已知圆M:x2+y2-2mx+4y+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0相交于A、B两点,且这两点平分圆N的圆周,求圆M的圆心坐标.‎ ‎【答案】见解析.‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 两圆方程相减得直线AB的方程,且AB为圆N的直径,从而得到圆M的圆心坐标.‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 设、是两圆的交点,则有和成立,‎ 即、满足方程 ‎ ‎ 即。所以直线l表示两圆相交弦所在直线.‎ ‎58.已知圆:,圆:,动圆与圆外切并且与圆内切,圆心轨迹为曲线.‎ ‎(1)求曲线的方程;‎ ‎(2)若是曲线上关于轴对称的两点,点,直线交曲线 于另一点,求证:直线过定点,并求该定点的坐标.‎ ‎【答案】(1);(2)过定点 ‎【解析】分析:(1)根据圆与圆外切并且与圆内切可得点满足 ‎,由椭圆的定义可得动点的轨迹,然后可求得其方程.(2)由题意可设直线的方程为,将其代入椭圆方程消去y后可得二次方程,根据点共线及根据系数的关系可得,于是直线方程是,过定点.‎ 详解:(1)圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径, ‎ 设动圆半径为,‎ ‎∵圆与圆外切且与圆内切,‎ ‎∴ ,,‎ ‎∴ , ‎ ‎∴圆心的轨迹是以M,N为焦点,长轴长为4的椭圆(左顶点除外),设其方程为.‎ 由题意得,∴,‎ ‎∴曲线C的方程为.‎ ‎(2)由题意知直线斜率存在,设直线的方程为,‎ 由消去y整理得,‎ ‎∵直线与椭圆交于A,E两点,‎ ‎∴,‎ 整理得①,‎ 设,,则,‎ 且,,‎ ‎∵点共线,‎ ‎∴,即,‎ 整理得,‎ ‎∴ ,‎ 整理得,满足判别式①.‎ ‎∴直线方程是,‎ ‎∴直线过定点.‎ 点睛:(1)求曲线方程时,要结合条件进行判断曲线上是否有不符合题意的点,对于此类点要去掉.‎ ‎(2)证明直线过定点时,首先要根据题意选择参数,建立一个直线系方程,然后根据该方程与参数无关,故得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即所求定点.‎ ‎59.已知点和动点,以线段为直径的圆内切于圆.‎ ‎(1)求动点的轨迹方程;‎ ‎(2)已知点, ,经过点的直线与动点的轨迹交于, 两点,求证:直线与直线的斜率之和为定值.‎ ‎【答案】(1);(2)见解析.‎ ‎【解析】试题分析:‎ ‎(1)设以线段为直径的圆的圆心为,取,借助几何知识分析可得动点的轨迹是以为焦点,长轴长为4的椭圆,根据待定系数法可得动点的轨迹方程为.(2)①当直线垂直于轴时,不合题意;②当直线的斜率存在时,设直线的方程为,与椭圆方程联立消元后可得二次方程,根据二次方程根与系数的关系及斜率公式可得,为定值.‎ 试题解析:‎ ‎(1)如图,设以线段为直径的圆的圆心为,取.‎ ‎(2)①当直线垂直于轴时,直线的方程为,此时直线与椭圆相切,与题意不符.‎ ‎②当直线的斜率存在时,设直线的方程为.‎ 由消去y整理得.‎ ‎∵直线与椭圆交于, 两点,‎ ‎∴,‎ 解得. ‎ 设, ,‎ 则,‎ ‎(定值).‎ 点睛:‎ ‎(1)解题时注意圆锥曲线定义的两种应用,一是利用定义求曲线方程,二是根据曲线的定义求曲线上的点满足的条件,并进一步解题.‎ ‎(2)求定值问题常见的方法 ‎①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关.‎ ‎②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.‎

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