题目内容
阅读下列材料:
在平面直角坐标系中,若点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),则P1、P2两点间的距离为.例如:若
P1(3,4)、P2(0,0),则P1、P2两点间的距离为.
设⊙O是以原点O为圆心,以1为半径的圆,如果点P(x,y)在⊙O上,那么有等式,即x2+y2=1成立;反过来,如果点P(x,y)的坐标满足等式x2+y2=1,那么点P必在⊙O上,这时,我们就把等式x2+y2=1称为⊙O的方程.
在平面直角坐标系中,若点P0(x0,y0),则P0到直线y=kx+b的距离为.
请解答下列问题:
(I)写出以原点O为圆心,以r(r>0)为半径的圆的方程.
(II)求出原点O到直线的距离.
(III)已知关于x、y的方程组:,其中n≠0,m>0.
①若n取任意值时,方程组都有两组不相同的实数解,求m的取值范围.
②当m=2时,记两组不相同的实数解分别为(x1,y1)、(x2,y2),
求证:是与n无关的常数,并求出这个常数.
解:(I)以原点O为圆心,以r(r>0)为半径的圆的方程是:x2+y2=r2;
(II)k=,
则求出原点O到直线的距离是:=1;
(III)①∵1+n2≥2n,则≥≥1,
即直线y=-与y轴的交点的纵坐标一定在(0,1)和(0,-1)之间.
x2+y2=m,表示以原点为圆心,半径是的圆.
∵方程组都有两组不相同的实数解,
∴>1,
∴m>1;
②证明:∵表示:两个交点之间的距离,两交点之间的线段就是圆的直径.
∴=2,则与n的值无关.
分析:(I)仿照题意,可列出以原点O为圆心,以r(r>0)为半径的圆的方程,表示到原点(0,0)距离是r的点;
(II)由点P0(x0,y0)到直线y=kx+b的距离公式为,代入公式即可求解;
(III)①x2+y2=m,表示以原点为圆心,半径是的圆,表示直线,当直线与y轴的交点到圆心的距离小于圆的半径时,方程组都有两组不相同的实数解,由此求m的取值范围;
②表示:两个交点之间的距离,两交点之间的线段就是圆的直径,据此即可判断.
点评:本题是阅读理解的问题,关键是理解题目叙述的意义,能从图形的观点认识方程,方程组,考查了数形结合的思想方法.
(II)k=,
则求出原点O到直线的距离是:=1;
(III)①∵1+n2≥2n,则≥≥1,
即直线y=-与y轴的交点的纵坐标一定在(0,1)和(0,-1)之间.
x2+y2=m,表示以原点为圆心,半径是的圆.
∵方程组都有两组不相同的实数解,
∴>1,
∴m>1;
②证明:∵表示:两个交点之间的距离,两交点之间的线段就是圆的直径.
∴=2,则与n的值无关.
分析:(I)仿照题意,可列出以原点O为圆心,以r(r>0)为半径的圆的方程,表示到原点(0,0)距离是r的点;
(II)由点P0(x0,y0)到直线y=kx+b的距离公式为,代入公式即可求解;
(III)①x2+y2=m,表示以原点为圆心,半径是的圆,表示直线,当直线与y轴的交点到圆心的距离小于圆的半径时,方程组都有两组不相同的实数解,由此求m的取值范围;
②表示:两个交点之间的距离,两交点之间的线段就是圆的直径,据此即可判断.
点评:本题是阅读理解的问题,关键是理解题目叙述的意义,能从图形的观点认识方程,方程组,考查了数形结合的思想方法.
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