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高考数学 应考能力大提升14.1VIP免费

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备战数学应考能力大提升典型例题例1已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA、PB是圆x2+y2-2x-2y+1=0的两条切线,A、B是切点,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值为多少?解:设P点坐标为(x,y),则|PC|=.由勾股定理及|AC|=1,得|PA|==,从而S四边形PACB=2S△PAC=2·|PA|·|AC|=|PA|=.故欲求S四边形PACB的最小值,只需求|PA|的最小值,即定点C(1,1)与直线上动点P(x,y)的距离的平方的最小值,它也就是点C(1,1)到直线3x+4y+8=0的距离的平方.即这个最小值d2=2=9,∴S四边形PACB最小值==2.例2求过直线2x+y+4=0和圆x2+y2+2x-4y+1=0的交点,且满足下列条件之一的圆的方程.(1)过原点;(2)有最小面积.分析:可考虑利用过直线与圆的交点的圆系方程来解决问题.解:(1)设所求圆的方程为x2+y2+2x-4y+1+λ(2x+y+4)=0,即x2+y2+2(1+λ)x+(λ-4)y+(1+4λ)=0.①∵此圆过原点,∴1+4λ=0,λ=-.故所求圆的方程为x2+y2+x-y=0.(2)解法一:当半径最小时,圆面积也最小,对方程①左边配方,得2+2=2≥+.∴当λ=时,此圆面积最小,故满足条件的圆的方程为2+2=.解法二:当圆心在直线2x+y+4=0上时,圆面积最小,易求得圆心坐标为,代入直线方程得-2(1+λ)-+4=0,解得λ=.∴当λ=时,此圆面积最小.故满足条件的圆的方程为x2+y2+x-y+=0.评析:联立直线与圆的方程,通过解方程组求出交点坐标.进而求出圆的方程计算繁琐.过直线与圆交点的圆系方程设直线l:Ax+By+C=0与圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0相交,则方程x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0表示过直线l与圆C的交点的圆系方程.创新题型1.一束光线通过点M(25,18)射到x轴上,被反射到圆C:x2+(y-7)2=25上.(1)求通过圆心的反射光线方程;(2)求在x轴上入射点A的活动范围.2.设点C为曲线y=(x>0)上任一点,以点C为圆心的圆与x轴交于点E、A,与y轴交于点E、B.(1)证明:多边形EACB的面积是定值,并求这个定值;(2)设直线y=-2x+4与圆C交于点M,N,若|EM|=|EN|,求圆C的方程.答案1.解:∵圆心C(0,7),半径r=5,(1)M关于x轴的对称点N(25,-18),由光的性质可知,过圆心的反射光线所在的直线就是过N、C两点的直线,则过N、C的直线方程x+y-7=0,即为所求.(2)设过N的直线方程为y+18=k(x-25),即kx-y-25k-18=0,当它为圆C的切线时,由=5⇒k=-或k=-.∴过N与圆C相切的直线为y+18=-(x-25)或y+18=-(x-25),令y=0,得x=或x=1,∵A点活动范围在两切线与x轴的两交点之间,∴A点在x轴上的活动范围是.2.解:(1)证明:设点C(t>0),因为以点C为圆心的圆与x轴交于点E、A,与y轴交于点E、B.所以,点E是直角坐标系原点,即E(0,0).于是圆C的方程是(x-t)2+2=t2+.则A(2t,0),B.由|CE|=|CA|=|CB|知,圆心C在Rt△AEB的斜边AB上,于是多边形EACB为Rt△AEB,其面积S=|EA|·|EB|=×2t×=4.所以多边形EACB的面积是定值,这个定值是4.

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