2019北师大版同步优化探究理数练习:第八章 第三节 圆的方程含解析

  • 格式:pdf
  • 大小:165.34 KB
  • 文档页数:7

课时作业

A组——基础对点练

1.方程x2

+y2

+2x-4y-6=0表示的图形是( )

A.以(1,-2)

为圆心,为半径的圆11

B.以(1,2)

为圆心,为半径的圆11

C.以(-1,-2)

为圆心,为半径的圆11

D.以(-1,2)

为圆心,为半径的圆11

解析:由x2+y

2+2x-4y-6=0得(x+1)

2+(y-2)

2=11,故圆心为(-1,2),半径为.

11

答案:D

2.若圆C的半径为1,圆心C与点(2,0)关于点(1,0)对称,则圆C的标准方程为

( )

A.x2

+y2

=1 B.(x-3)2

+y2

=1

C.(x-1)2

+y2

=1 D.x2

+(y-3)2

=1

解析:因为圆心C与点(2,0)关于点(1,0)对称, 故由中点坐标公式可得C(0,0),

所以所求圆的标准方程为x

2+y

2=1.

答案:A

3.圆(x+2)2

+y2

=5关于原点(0,0)对称的圆的方程为( )

A.x2

+(y-2)2

=5 B.(x-2)2

+y2

=5

C.x2

+(y+2)2

=5 D.(x-1)2

+y2

=5

解析:因为所求圆的圆心与圆(x+2)2+y

2=5的圆心(-2,0)关于原点(0,0)对称,

所以所求圆的圆心为(2,0)

,半径为,故所求圆的方程为(x-2)

2+y

2=5.

5

答案:B

4.设P是圆(x-3)2

+(y+1)2

=4上的动点,Q是直线

x=-3上的动点,则|PQ|的最小值为

解析:如图所示,圆心M(3,-1)到定直线x=-3上点的最短距离为|MQ|=3-(-3)=6,又圆的半径为2,故所求最短距离为6-2=4.

答案:4

5.(2018·唐山一中调研)点P(4,-2)与圆x2

+y2

=4上任一点连线的中点的轨迹

方程是 .

解析:设圆上任意一点为(x

1,y

1),中点为(x,y),则Error!,即Error!,代入

x2+y

2=4,得(2x-4)

2+(2y+2)

2=4,化简得(x-2)

2+(y+1)

2=1.

答案:(x-2)2

+(y+1)2

=1

6.已知圆C经过点(0,1),且圆心为C(1,2).

(1)写出圆C的标准方程;

(2)过点P(2,-1)作圆C的切线,求该切线的方程及切线长.

解析:(1)由题意知,圆C的半径r

=,1-0

2+

2-1

2

2

所以圆C的标准方程为(x-1)

2+(y-2)

2=2.

(2)由题意知切线斜率存在,故设过点P(2,-1)的切线方程为y+1=k(x-2),

即kx-y-2k

-1

=0,则=,|-k-3|

1+k22

所以k

2-6k-7=0,解得k=7或k=-1,

故所求切线的方程为7x-y-15=0或x+y-1=0.

由圆的性质易得所求切线长为==2.

PC2-r22-1

2+

-1-2

2-2

2

7.(2018·南昌二中检测)在平面直角坐标系xOy中,经过函数f(x)=x2

-x-6的

图像与两坐标轴交点的圆记为圆C.

(1)求圆C的方程;

(2)求经过圆心C且在坐标轴上截距相等的直线l的方程.

解析:(1)设圆的方程为x2+y

2+Dx+Ey+F=0,函数f(x)=x

2-x-6的图像与

两坐标轴交点为(0,-6),(-2,0),(3,0),由Error!,

解得Error!,所以圆的方程为x

2+y

2-x+5y-6=0.

(2)由(1)知圆心坐标为(,-),若直线经过原点,则直线l的方程为1

25

2

5x+y=0;若直线不过原点,设直线l的方程为x+y=a,则a=-=-2,即1

25

2

直线l的方程为x+y+2=0.综上可得,直线l的方程为5x+y=0或x+y+2=0.

B组——能力提升练

1.已知圆x2

+y2

-4ax+2by+b2

=0(a>0,b>0)关于直线x-y-1=0对称,则

ab的最大值是( )

A. B.1

21

8

C. D. 1

42

4

解析:由圆x2+y

2-4ax+2by+b

2=0(a>0,b>0)关于直线x-y-1=0对称,可

得圆心(2a,-b)在直线x-y-1=0上,故有2a+b-1=0,即2a+b=1≥2

,解得ab≤,故ab

的最大值为,故选

B.

2ab1

81

8

答案:B

2.(2018·绵阳诊断)圆C的圆心在y轴正半轴上,且与x轴相切,被双曲线x2

=1

的渐近线截得的弦长为,则圆C的方程为( )y2

33

A.x2

+(y-1)2

=1 B

.x2

+(y-)2

=33

C.x2

+(y+1)2

=1 D

.x2

+(y+)2

=33

解析:依题意得,题中的双曲线的一条渐近线的斜率为,倾斜角为60°,结3

合图形(图略)可知,所求的圆C的圆心坐标是(0,1)、半径是1,因此其方程是

x2+(y-1)

2=1,选A.

答案:A

3.已知圆C与直线y=x及x-y-4=0都相切,圆心在直线y=-x上,则圆C的方程为( )

A.(x+1)2

+(y-1)2

=2 B.(x+1)2

+(y+1)2

=2

C.(x-1)2

+(y-1)2

=2 D.(x-1)2

+(y+1)2

=2

解析:由题意知x-y=0和x-y-4=0

之间的距离为=

2,所以r

=.又|4|

222

因为y=-x与x-y=0,x-y-4=0均垂直,所以由y=-x和x-y=0联立得

交点坐标为(0,0),由y=-x和x-y-4=0联立得交点坐标为(2,-2),所以圆

心坐标为(1,-1),圆C的标准方程为(x-1)

2+(y+1)

2=2.

答案:D

4.已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(-2,3),B(-2,-1),C(6,-1),以

原点为圆心的圆与此三角形有唯一的公共点,则该圆的方程为( )

A.x2

+y2

=1

B.x2

+y2

=4

C.x2

+y2

=3

D.x2

+y2

=1或x2

+y2

=37

解析:如图,易知AC所在直线的方程为x+2y-4=0.

点O到直线x+2y-4=0的距离

d

==>1

,OA

=,OB

=,OC=|-4|

545

5-2

2+32

13-2

2+

-1

2

5

=,62+

-1

2

37

∴以原点为圆心的圆若与三角形ABC有唯一的公共点,则公共点为(0,-1)或

(6,-1),

∴圆的半径为1或,

37

则该圆的方程为x

2+y

2=1或x

2+y

2=37.故选D.答案:D

5.圆心在直线x-2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的

长为

2,则圆C的标准方程为 .3

解析:依题意,设圆心的坐标为(2b,b)(其中b>0),则圆C的半径为2b,圆心

到x轴的距离为b,所以

2=

2,b>0,解得b=1,故所求圆C的标

4b2-b23

准方程为(x-2)

2+(y-1)

2=4.

答案:(x-2)2

+(y-1)2

=4

6.已知圆C过点P(1,1),且与圆M:(x+2)2

+(y+2)2

=r2(r>0)关于直线

x+y+2=0对称.

(1)求圆C的方程;

(2)设Q为圆C上的一个动点,求·的最小值.PQ→

MQ→

解析:(1)设圆心C(a,b),

由已知得M(-2,-2),

则Error!解得Error!

则圆C的方程为x

2+y

2=r

2,将点P的坐标代入得r

2=2,故圆C的方程为

x2+y

2=2.

(2)设Q(x,y),则x2+y

2=2,

·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2)PQ→

MQ→

=x

2+y

2+x+y-4=x+y-2.

令x=cos θ,y=sin θ,

22

所以·=x

+y-2=(sin θ+cos θ)-2PQ→

MQ→

2

=2sin-2,(

θ+π

4)

min=-1,[

sin

θ+π

4]