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- 2021-07-01 发布
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2016-2017学年安徽省六安市舒城县晓天中学高二(上)期中数学试卷(理科)
一、选择题(本题共10题,每题5分,共60分,将所选答案填入题后答题卡内.)
1.已知直线l1:x+y+1=0,l2:x+y﹣1=0,则l1,l2之间的距离为( )
A.1 B. C. D.2
2.如图是一个算法的流程图.若输入x的值为2,则输出y的值是( )
A.0 B.﹣1 C.﹣2 D.﹣3
3.已知直线l1:x+2ay﹣1=0,与l2:(2a﹣1)x﹣ay﹣1=0平行,则a的值是( )
A.0或1 B.1或 C.0或 D.
4.若程序框图如图所示,则该程序运行后输出k的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.如图是计算值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是( )
A.k≥5 B.k<5 C.k>5 D.k≤6
6.某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内应填( )
A.k>4? B.k>5? C.k>6? D.k>7?
7.直线2mx﹣(m2+1)y﹣=0倾斜角的取值范围( )
A.[0,π) B.[0,]∪[,π) C.[0,] D.[0,]∪(,π)
8.如图所示程序框图中,输出S=( )
A.45 B.﹣55 C.﹣66 D.66
9.若m,n满足m+2n﹣1=0,则直线mx+3y+n=0过定点( )
A. B. C. D.
10.把“二进制”数1011001(2)化为“五进制”数是( )
A.224(5) B.234(5) C.324(5) D.423(5)
11.直线x﹣2y﹣3=0与圆(x﹣2)2+(y+3)2=9交于E,F两点,则△EOF(O是原点)的面积为( )
A. B. C. D.
12.过点M(1,2)的直线l将圆(x﹣2)2+y2=9分成两段弧,当其中的劣弧最短时,直线l的方程是( )
A.x=1 B.y=1 C.x﹣y+1=0 D.x﹣2y+3=0
二、填空题(本题共4题,每题5分,共20分,将所选答案填入题后空格上.)
13.执行如图所示的伪代码,输出的结果是 .
14.228与1995的最大公约数是 .
15.圆x2+y2+2x﹣4y+1=0关于直线2ax﹣by+2=0(a,b∈R)对称,则ab的取值范围是 .
16.已知直线l:mx﹣(m2+1)y=4m(m≥0)和圆C:x2+y2﹣8x+4y+16=0.有以下几个结论:
①直线l的倾斜角不是钝角;
②直线l必过第一、三、四象限;
③直线l能将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧;
④直线l与圆C相交的最大弦长为;
其中正确的是 .(写出所有正确说法的番号)
三、解答题(共70分,写出必要的计算或推理过程.)
17.如图,给出了一个程序框图,其作用是输入x的值,输出相应的y的值,
(I)请指出该程序框图所使用的逻辑结构;
(Ⅱ)若视x为自变量,y为函数值,试写出函数y=f(x)的解析式;
(Ⅲ)若要使输入的x的值与输出的y的值相等,则输入x的值的集合为多少?
18.已知直线l经过直线3x+4y﹣2=0与直线2x+y+2=0的交点P,且垂直于直线x﹣2y﹣1=0.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l关于原点O对称的直线方程.
19.圆x2+y2=8内有一点P(﹣1,2),AB为过点P且倾斜角为α的弦,
(1)当α=135°时,求|AB|;
(2)当弦AB被点P平分时,求出直线AB的方程;
(3)设过P点的弦的中点为M,求点M的坐标所满足的关系式.
20.已知平面内两点A(8,﹣6),B(2,2).
(Ⅰ)求AB的中垂线方程;
(Ⅱ)求过P(2,﹣3)点且与直线AB平行的直线l的方程;
(Ⅲ)一束光线从B点射向(Ⅱ)中的直线l,若反射光线过点A,求反射光线所在的直线方程.
21.已知圆C:x2+(y﹣2)2=5,直线l:mx﹣y+1=0.
(1)求证:对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点;
(2)若圆C与直线相交于点A和点B,求弦AB的中点M的轨迹方程.
22.已知圆C:x2+y2=9,点A(﹣5,0),直线l:x﹣2y=0.
(1)求与圆C相切,且与直线l垂直的直线方程;
(2)在直线OA上(O为坐标原点),存在定点B(不同于点A),满足:对于圆C上任一点P,都有为一常数,试求所有满足条件的点B的坐标.
2016-2017学年安徽省六安市舒城县晓天中学高二(上)期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10题,每题5分,共60分,将所选答案填入题后答题卡内.)
1.已知直线l1:x+y+1=0,l2:x+y﹣1=0,则l1,l2之间的距离为( )
A.1 B. C. D.2
【考点】两条平行直线间的距离.
【分析】直接应用平行线间的距离公式求解即可.
【解答】解:l1,l2之间的距离:d=
故选B.
2.如图是一个算法的流程图.若输入x的值为2,则输出y的值是( )
A.0 B.﹣1 C.﹣2 D.﹣3
【考点】程序框图.
【分析】利用循环结构,直到条件不满足退出,即可得到结论.
【解答】解:执行一次循环,y=0,x=0;
执行第二次循环,y=﹣1,x=﹣2;
执行第三次循环,y=﹣2,满足条件,退出循环
故选C
3.已知直线l1:x+2ay﹣1=0,与l2:(2a﹣1)x﹣ay﹣1=0平行,则a的值是( )
A.0或1 B.1或 C.0或 D.
【考点】两条直线平行与倾斜角、斜率的关系.
【分析】先检验当a=0时,是否满足两直线平行,当a≠0时,两直线的斜率都存在,由≠,解得a的值.
【解答】解:当a=0时,两直线的斜率都不存在,
它们的方程分别是x=1,x=﹣1,显然两直线是平行的.
当a≠0时,两直线的斜率都存在,故它们的斜率相等,
由≠,解得:a=.
综上,a=0或,
故选:C.
4.若程序框图如图所示,则该程序运行后输出k的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【考点】循环结构.
【分析】根据所给数值判定是否满足判断框中的条件,然后执行循环语句,一旦不满足条件就退出循环,执行语句输出k,从而到结论.
【解答】解:当输入的值为n=5时,
n不满足第一判断框中的条件,n=16,k=1,n不满足第二判断框中的条件,
n满足第一判断框中的条件,n=8,k=2,n不满足第二判断框中的条件,
n满足第一判断框中的条件,n=4,k=3,n不满足第二判断框中的条件,
n满足第一判断框中的条件,n=2,k=4,n不满足第二判断框中的条件,
n满足第一判断框中的条件,n=1,k=5,n满足第二判断框中的条件,
退出循环,
即输出的结果为k=5,
故选A.
5.如图是计算值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是( )
A.k≥5 B.k<5 C.k>5 D.k≤6
【考点】程序框图.
【分析】根据算法的功能确定循环的次数是5,确定跳出循环体的n值为12,k值为6,由此可得判断框内应填的条件.
【解答】解:∵算法的功能是计算值,共循环5次,
∴跳出循环体的n值为12,k值为6,
∴判断框内应填的条件是k>5或k≥6.
故选C.
6.某程序框图如图所示,若输出的S=57,则判断框内应填( )
A.k>4? B.k>5? C.k>6? D.k>7?
【考点】程序框图.
【分析】执行程序框图,依次写出每次循环得到的k,S的值,当k=5时,根据题意此时满足条件,退出循环,输出S的值为57,从而即可判断.
【解答】解:执行程序框图,可得
k=2,S=4;
k=3,S=11;
k=4,S=26;
k=5,S=57;
根据题意此时,满足条件,退出循环,输出S的值为57.
故判断框内应填k>4.
故选:A.
7.直线2mx﹣(m2+1)y﹣=0倾斜角的取值范围( )
A.[0,π) B.[0,]∪[,π) C.[0,] D.[0,]∪(,π)
【考点】直线的一般式方程.
【分析】由已知条件推导出直线的斜率k=,且m≥0,m2+1≥2m,从而得到0≤k≤1,由此能求出直线的倾斜角的取值范围.
【解答】解:∵直线2mx﹣(m2+1)y﹣=0的斜率k=,
且m≥0,m2+1≥2m,
∴0≤k≤1,
∴直线2mx﹣(m2+1)y﹣=0倾斜角的取值范围是[0,].
故选:C.
8.如图所示程序框图中,输出S=( )
A.45 B.﹣55 C.﹣66 D.66
【考点】循环结构.
【分析】根据程序框图的流程,可判断程序的功能是求S=12﹣22+32﹣42+…+(﹣1)n+1•n2,判断程序运行终止时的n值,计算可得答案.
【解答】解:由程序框图知,第一次运行T=(﹣1)2•12=1,S=0+1=1,n=1+1=2;
第二次运行T=(﹣1)3•22=﹣4,S=1﹣4=﹣3,n=2+1=3;
第三次运行T=(﹣1)4•32=9,S=1﹣4+9=6,n=3+1=4;
…
直到n=9+1=10时,满足条件n>9,运行终止,此时T=(﹣1)10•92,
S=1﹣4+9﹣16+…+92﹣102=1+(2+3)+(4+5)+(6+7)+(8+9)﹣100=×9﹣100=﹣55.
故选:B.
9.若m,n满足m+2n﹣1=0,则直线mx+3y+n=0过定点( )
A. B. C. D.
【考点】恒过定点的直线.
【分析】将题中条件:“m+2n﹣1=0”代入直线方程,得直线即n(1﹣2x)+(x+3y)=0,一定经过1﹣2x=0和x+3y=0的交点.
【解答】解:∵m+2n﹣1=0,
∴m=1﹣2n,代入直线mx+3y+n=0方程得,
n(1﹣2x)+(x+3y)=0,
它经过1﹣2x=0 和x+3y=0 的交点,
故选B.
10.把“二进制”数1011001(2)化为“五进制”数是( )
A.224(5) B.234(5) C.324(5) D.423(5)
【考点】设计程序框图解决实际问题.
【分析】先将“二进制”数化为十进制数,然后将十进制的89化为五进制,即可得到结论.
【解答】解:先将“二进制”数1011001(2)化为十进制数为26+24+23+20=89(10)
然后将十进制的89化为五进制:
89÷5=17余4,17÷5=3余2,3÷5=0余3
所以,结果是324(5)
故选C.
11.直线x﹣2y﹣3=0与圆(x﹣2)2+(y+3)2=9交于E,F两点,则△EOF(O是原点)的面积为( )
A. B. C. D.
【考点】直线与圆相交的性质.
【分析】先求出圆心坐标,再由点到直线的距离公式和勾股定理求出弦长|EF|,再由原点到直线之间的距离求出三角形的高,进而根据三角形的面积公式求得答案.
【解答】解:圆(x﹣2)2+(y+3)2=9的圆心为(2,﹣3)
∴(2,﹣3)到直线x﹣2y﹣3=0的距离d==
弦长|EF|=
原点到直线的距离d=
∴△EOF的面积为
故选D.
12.过点M(1,2)的直线l将圆(x﹣2)2+y2=9分成两段弧,当其中的劣弧最短时,直线l的方程是( )
A.x=1 B.y=1 C.x﹣y+1=0 D.x﹣2y+3=0
【考点】直线和圆的方程的应用;直线的一般式方程.
【分析】由条件知M点在圆内,故当劣弧最短时,l应与圆心与M点的连线垂直,求出直线的斜率即可.
【解答】解:由条件知M点在圆内,故当劣弧最短时,l应与圆心与M点的连线垂直,
设圆心为O,则O(2,0),
∴KOM==﹣2.
∴直线l的斜率k=,
∴l的方程为y﹣2=(x﹣1).即x﹣2y+3=0;
故选D
二、填空题(本题共4题,每题5分,共20分,将所选答案填入题后空格上.)
13.执行如图所示的伪代码,输出的结果是 11 .
【考点】选择结构.
【分析】根据当型循环结构的算法的流程,判断算法的功能是求满足S=1×3×5×…×I>200的I+2的值,由此可得输出的I值.
【解答】解:本题程序为当型循环结构的算法,算法的功能是求满足S=1×3×5×…×I>0的I+2的值,
∵S=1×3×5×7=105<200,S=1×3×5×7×9=945>200,
∴输出的I=9+2=11.
故答案为:11.
14.228与1995的最大公约数是 57 .
【考点】最大公因数.
【分析】利用两个数中较大的一个除以较小的数字,得到商是8,余数是171,用228除以171,得到商是1,余数是57,用171除以57,得到商是3,没有余数,所以两个数字的最大公约数是57,得到结果.
【解答】解:∵1995÷228=8…171,
228÷171=1…57,
171÷57=3,
∴228与1995的最大公约数是57,
故答案为:57.
15.圆x2+y2+2x﹣4y+1=0关于直线2ax﹣by+2=0(a,b∈R)对称,则ab的取值范围是 .
【考点】关于点、直线对称的圆的方程.
【分析】把圆的方程化为标准方程,找出圆心坐标和半径,由已知圆关于直线2ax﹣by+2=0对称,得到圆心在直线上,故把圆心坐标代入已知直线方程得到a与b的关系式,由a表示出b,设m=ab,将表示出的b代入ab中,得到m关于a的二次函数关系式,由二次函数求最大值的方法即可求出m的最大值,即为ab的最大值,即可写出ab的取值范围.
【解答】解:把圆的方程化为标准方程得:(x+1)2+(y﹣2)2=4,
∴圆心坐标为(﹣1,2),半径r=2,
根据题意可知:圆心在已知直线2ax﹣by+2=0上,
把圆心坐标代入直线方程得:﹣2a﹣2b+2=0,即b=1﹣a,
则设m=ab=a(1﹣a)=﹣a2+a,
∴当a=时,m有最大值,最大值为,即ab的最大值为,
则ab的取值范围是(﹣∞,].
故答案为(﹣∞,].
16.已知直线l:mx﹣(m2+1)y=4m(m≥0)和圆C:x2+y2﹣8x+4y+16=0.有以下几个结论:
①直线l的倾斜角不是钝角;
②直线l必过第一、三、四象限;
③直线l能将圆C分割成弧长的比值为的两段圆弧;
④直线l与圆C相交的最大弦长为;
其中正确的是 ①④ .(写出所有正确说法的番号)
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】在①中,直线l的方程可化为y=,从而直线l的斜率k的取值范围是[0,],由此得到直线l的倾斜角不是钝角;
在②中,由直线l的方程为:y=k(x﹣4),其中0≤k,得当k=0或k=时,直线l不过第一、三、四象限;
在③中,圆心C到直线l的距离d≥>1,从而直线l与圆C相交,圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于,从而直线l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧;
④由圆心C到直线l的距离d≥,得直线l与圆C相交的最大弦长为.
【解答】解:在①中,直线l的方程可化为y=,
于是直线l的斜率k=,
∵|m|≤,∴|k|=,
当且仅当|m|=1时等号成立.
∵m≥0,
∴直线l的斜率k的取值范围是[0,],
∴直线l的倾斜角不是钝角,故①正确;
在②中,∵直线l的方程为:y=k(x﹣4),其中0≤k,
∴当k=0或k=时,直线l不过第一、三、四象限,故②错误;
在③中,直线l的方程为:y=k(x﹣4),其中0≤k,
圆C的方程可化为(x﹣4)2+(y+2)2=4,
∴圆C的圆心为C(4,﹣2),半径r=2,
于是圆心C到直线l的距离d=,
由0≤k,得d≥>1,即d>,
∴若直线l与圆C相交,
则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于,
故直线l不能将圆C分割成弧长的比值为的两段弧,故③错误;
由③知圆心C到直线l的距离d≥,
∴直线l与圆C相交的最大弦长为:2=,故④正确.
故答案为:①④.
三、解答题(共70分,写出必要的计算或推理过程.)
17.如图,给出了一个程序框图,其作用是输入x的值,输出相应的y的值,
(I)请指出该程序框图所使用的逻辑结构;
(Ⅱ)若视x为自变量,y为函数值,试写出函数y=f(x)的解析式;
(Ⅲ)若要使输入的x的值与输出的y的值相等,则输入x的值的集合为多少?
【考点】选择结构.
【分析】(I)根据程序框图,可知该程序框图所使用的逻辑结构;
(Ⅱ)利用程序框图,可得分段函数的解析式;
(Ⅲ)利用分段函数,根据使输入的x的值与输出的y的值相等,建立方程,即可求得结论.
【解答】解:(I)程序框图所使用的逻辑结构是条件结构和顺序结构;…
(Ⅱ)解析式为:f(x)=…
(Ⅲ)依题意得,或,或,解得x=0,或x=1,或x=3
故所求的集合为{0,1,3}.…
18.已知直线l经过直线3x+4y﹣2=0与直线2x+y+2=0的交点P,且垂直于直线x﹣2y﹣1=0.
(1)求直线l的方程;
(2)求直线l关于原点O对称的直线方程.
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程;直线的一般式方程;两条直线的交点坐标.
【分析】(1)联立方程,求出点P的坐标,利用所求直线l与x﹣2y﹣1=0垂直,可设直线l的方程为2x+y+C=0,代入P的坐标,可求直线l的方程;
(2)求出直线l的方程2x+y+2=0在x轴、y轴上的截距,可得直线l关于原点对称的直线在x轴、y轴上的截距,从而可求直线l关于原点O对称的直线方程.
【解答】解:(1)由,解得,
∴点P的坐标是(﹣2,2),
∵所求直线l与x﹣2y﹣1=0垂直,
∴可设直线l的方程为2x+y+C=0.…
把点P的坐标代入得2×(﹣2)+2+C=0,即C=2.
∴所求直线l的方程为2x+y+2=0.…
(2)又直线l的方程2x+y+2=0在x轴、y轴上的截距分别是﹣1与﹣2.…
则直线l关于原点对称的直线在x轴、y轴上的截距分别是1与2,…
∴所求直线方程为2x+y﹣2=0…
19.圆x2+y2=8内有一点P(﹣1,2),AB为过点P且倾斜角为α的弦,
(1)当α=135°时,求|AB|;
(2)当弦AB被点P平分时,求出直线AB的方程;
(3)设过P点的弦的中点为M,求点M的坐标所满足的关系式.
【考点】直线和圆的方程的应用.
【分析】(1)过点O做OG⊥AB于G,连接OA,依题意可知直线AB的斜率,求得AB的方程,利用点到直线的距离求得OG即圆的半径,进而求得OA的长,则OB可求得.
(2)弦AB被P平分时,OP⊥AB,则OP的斜率可知,利用点斜式求得AB的方程.
(3)设出AB的中点的坐标,依据题意联立方程组,消去k求得x和y的关系式,即P的轨迹方程.
【解答】解:(1)过点O做OG⊥AB于G,连接OA,
当α=135°时,直线AB的斜率为﹣1,
故直线AB的方程x+y﹣1=0,
∴|OG|==
∵r=2,
∴|AG|==,
∴|AB|=2|AG|=;
(2)当弦AB被P平分时,OP⊥AB,此时kOP=﹣2,
∵AB为过点P,
∴AB的点斜式方程为y﹣2=(x+1),即x﹣2y+5=0
(3)设AB的中点为M(x,y),AB的斜率为k,OM⊥AB,则
消去k,得x2+y2﹣2y+x=0,
当AB的斜率k不存在时也成立,
故过点P的弦的中点的轨迹方程为x2+y2﹣2y+x=0.
20.已知平面内两点A(8,﹣6),B(2,2).
(Ⅰ)求AB的中垂线方程;
(Ⅱ)求过P(2,﹣3)点且与直线AB平行的直线l的方程;
(Ⅲ)一束光线从B点射向(Ⅱ)中的直线l,若反射光线过点A,求反射光线所在的直线方程.
【考点】与直线关于点、直线对称的直线方程;直线的一般式方程与直线的垂直关系.
【分析】(I)先由中点坐标公式求出中点坐标,然后根据垂直求出中垂线的斜率,进而由点斜式求出直线方程;
(II)根据平行得出斜率,从而由点斜式求出直线方程;
(III)求得点B关于直线l的对称点B'的坐标,然后求出斜率,再由点斜式求出直线方程即可.
【解答】解:(Ⅰ),,∴AB的中点坐标为(5,﹣2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
,
∴AB的中垂线斜率为﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴由点斜式可得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴AB的中垂线方程为3x﹣4y﹣23=0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅱ)由点斜式﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴直线l的方程4x+3y+1=0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
(Ⅲ)设B(2,2)关于直线l的对称点B'(m,n)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
解得﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
∴,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
由点斜式可得,整理得11x+27y+74=0
∴反射光线所在的直线方程为11x+27y+74=0.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
21.已知圆C:x2+(y﹣2)2=5,直线l:mx﹣y+1=0.
(1)求证:对m∈R,直线l与圆C总有两个不同交点;
(2)若圆C与直线相交于点A和点B,求弦AB的中点M的轨迹方程.
【考点】直线与圆相交的性质.
【分析】(1)利用直线l:mx﹣y+1=0经过定点D(0,1),而定点(0,1)在圆的内部,从而证明结论成立.
(2)设中点M的坐标为(x,y),由AB⊥OM 可得三角形DCM为直角三角形,利用勾股定理求得点M的轨迹方程.
【解答】解:(1)证明:∵直线l:mx﹣y+1=0经过定点D(0,1),
点D到圆心(0,2)的距离等于1 小于圆的半径,
故定点(0,1)在圆的内部,故直线l与圆C总有两个不同交点.
(2)设中点M的坐标为(x,y),则由直线和圆相交的性质可得AB⊥CM.
由于定点D(0,1)、圆心C、点M 构成直角三角形,由勾股定理得
CM2+DM2=CD2,∴x2+(y﹣2)2+x2+(y﹣1)2=(2﹣1)2,
2x2+2y2﹣6y+4=0,即 x2+=.此圆在圆C:x2+(y﹣2)2=5 的内部,
故点M的轨迹方程为:x2+=.
22.已知圆C:x2+y2=9,点A(﹣5,0),直线l:x﹣2y=0.
(1)求与圆C相切,且与直线l垂直的直线方程;
(2)在直线OA上(O为坐标原点),存在定点B(不同于点A),满足:对于圆C上任一点P,都有为一常数,试求所有满足条件的点B的坐标.
【考点】圆的切线方程;直线和圆的方程的应用.
【分析】(1)先求与直线l垂直的直线的斜率,可得其方程,利用相切求出结果.
(2)先设存在,利用都有为一常数这一条件,以及P在圆上,列出关系,利用恒成立,可以求得结果.
【解答】解:(1)设所求直线方程为y=﹣2x+b,即2x+y﹣b=0,∵直线与圆相切,
∴,得,
∴所求直线方程为,
(2)方法1:假设存在这样的点B(t,0),
当P为圆C与x轴左交点(﹣3,0)时,;
当P为圆C与x轴右交点(3,0)时,,
依题意,,解得,t=﹣5(舍去),或.
下面证明点对于圆C上任一点P,都有为一常数.
设P(x,y),则y2=9﹣x2,
∴,
从而为常数.
方法2:假设存在这样的点B(t,0),使得为常数λ,则PB2=λ2PA2,
∴(x﹣t)2+y2=λ2[(x+5)2+y2],将y2=9﹣x2代入得,
x2﹣2xt+t2+9﹣x2=λ2(x2+10x+25+9﹣x2),
即2(5λ2+t)x+34λ2﹣t2﹣9=0对x∈[﹣3,3]恒成立,
∴,解得或(舍去),
所以存在点对于圆C上任一点P,都有为常数.