在平面直角坐標(biāo)系xOy中,平行于x軸且過點A的入射光線l1被直線l:反射,反射光線l2交y軸于B點.圓C過點A且與l1、l2相切.
(1)求l2所在的直線的方程和圓C的方程;
(2)設(shè)P、Q分別是直線l和圓C上的動點,求PB+PQ的最小值及此時點P的坐標(biāo).

【答案】分析:(Ⅰ)直線l1:y=2,設(shè)設(shè)l1交l于D,則D(2,2).由l的傾斜角為30°知反射光線l2所在的直線方程為.已知圓C與l1切于點A,設(shè)C(a,b),圓心C在過點D且與l垂直的直線上,知.由此能求出圓C的方程.
(Ⅱ)設(shè)點B(0,-4)關(guān)于l的對稱點B'(x,y),則,,得.固定點Q可發(fā)現(xiàn),當(dāng)B'、P、Q共線時,PB+PQ最小,故PB+PQ的最小值為B'C-3.由此能求出 PB+PQ的最小值及此時點P的坐標(biāo).
解答:解:(Ⅰ)直線l1:y=2,
設(shè)l1交l于D,則D(2,2).
∵l的傾斜角為30°,
∴l(xiāng)2的傾斜角為60°,…(2分)

∴反射光線l2所在的直線方程為y-2=(x-2).
.…(4分)
已知圓C與l1切于點A,設(shè)C(a,b),
∵圓心C在過點D且與l垂直的直線上,
①…(6分)
又圓心C在過點A且與l1垂直的直線上,
②,
由①②得,
圓C的半徑r=3.
故所求圓C的方程為.    …(10分)
(Ⅱ)設(shè)點B(0,-4)關(guān)于l的對稱點B'(x,y),
則,…(12分)

固定點Q可發(fā)現(xiàn),當(dāng)B'、P、Q共線時,PB+PQ最小,
故PB+PQ的最小值為為B'C-3.               …(14分)


最小值. …(16分)
點評:本題主要考查圓標(biāo)準(zhǔn)方程,簡單幾何性質(zhì),直線與圓的位置關(guān)系,圓的簡單性質(zhì)等基礎(chǔ)知識.考查運算求解能力,推理論證能力;考查函數(shù)與方程思想,化歸與轉(zhuǎn)化思想.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系xoy中,已知圓心在直線y=x+4上,半徑為2
2
的圓C經(jīng)過坐標(biāo)原點O,橢圓
x2
a2
+
y2
9
=1(a>0)
與圓C的一個交點到橢圓兩焦點的距離之和為10.
(1)求圓C的方程;
(2)若F為橢圓的右焦點,點P在圓C上,且滿足PF=4,求點P的坐標(biāo).

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,銳角α和鈍角β的終邊分別與單位圓交于A,B兩點.若點A的橫坐標(biāo)是
3
5
,點B的縱坐標(biāo)是
12
13
,則sin(α+β)的值是
16
65
16
65

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若焦點在x軸的橢圓
x2
m
+
y2
3
=1
的離心率為
1
2
,則m的值為
4
4

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•泰州三模)選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知A(0,1),B(0,-1),C(t,0),D(
3t
,0)
,其中t≠0.設(shè)直線AC與BD的交點為P,求動點P的軌跡的參數(shù)方程(以t為參數(shù))及普通方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

(2013•東莞一模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左焦點為F1(-1,0),且橢圓C的離心率e=
1
2

(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)橢圓C的上下頂點分別為A1,A2,Q是橢圓C上異于A1,A2的任一點,直線QA1,QA2分別交x軸于點S,T,證明:|OS|•|OT|為定值,并求出該定值;
(3)在橢圓C上,是否存在點M(m,n),使得直線l:mx+ny=2與圓O:x2+y2=
16
7
相交于不同的兩點A、B,且△OAB的面積最大?若存在,求出點M的坐標(biāo)及對應(yīng)的△OAB的面積;若不存在,請說明理由.

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