《圆与方程》练习题
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高二数学圆的方程练习题1. 某圆的半径为3,圆心坐标为(2, -1),求该圆的方程。
解析:设该圆的方程为(x-a)² + (y-b)² = r²(a为圆心横坐标,b为圆心纵坐标,r为半径)根据已知条件得到:(x-2)² + (y+1)² = 3²将方程展开得:x² - 4x + 4 + y² + 2y + 1 = 9整理得:x² + y² - 4x + 2y - 4 = 0所以该圆的方程为x² + y² - 4x + 2y - 4 = 02. 某圆的直径的两个端点分别为A(1, 2)和B(5, 6),求该圆的方程。
解析:首先求出圆心坐标:圆心的横坐标为直径的中点的横坐标,纵坐标为直径的中点的纵坐标圆心的横坐标 = (1+5)/2 = 3圆心的纵坐标 = (2+6)/2 = 4所以该圆的圆心为(3, 4)然后求出半径:半径的长度等于直径的长度的一半直径AB的长度= √[(5-1)² + (6-2)²] = 2√2所以半径等于直径的一半:r = (2√2)/2 = √2圆心坐标为(3, 4),半径为√2,所以该圆的方程为:(x-3)² + (y-4)² = (√2)²展开得:x² + y² - 6x - 8y + 13 = 0所以该圆的方程为:x² + y² - 6x - 8y + 13 = 03. 已知圆的方程为:x² + y² + 2x - 4y - 4 = 0,求该圆的圆心坐标和半径。
解析:根据已知方程可得:(x+1)² + (y-2)² = 9将方程展开得:x² + y² + 2x - 4y + 1 + 4 - 9 = 0整理得:x² + y² + 2x - 4y - 4 = 0可见,已知的方程与题目中给出的方程相同,所以该圆的圆心坐标为(-1, 2),半径为3。
圆的方程习题(含答案)一、单选题1.以点P(2,-3)为圆心,并且与y轴相切的圆的方程是( )A.(x+2)2+(y-3)2=4B.(x+2)2+(y-3)2=9C.(x-2)2+(y+3)2=4D.(x-2)2+(y+3)2=92.当点在圆上运动时,连接它与定点,线段的中点的轨迹方程是()A.B.C.D.3.圆x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圆心在直线x+y-4=0上,那么圆的面积为( )A.9πB.πC.2πD.由m的值而定4.圆的半径是()A.B.2C.D.45.已知圆与圆相交于A、B两点,则线段AB的垂直平分线的方程为A.B.C.D.6.若点为圆上的一个动点,点,为两个定点,则的最大值为()A.B.C.D.7.已知直线:是圆的对称轴.过点作圆的一条切线,切点为,则()A.2B.C.6D.8.若直线l:ax+by+1=0经过圆M:的圆心则的最小值为A.B.5C.D.109.若均为任意实数,且,则的最小值为()A.B.C.D.二、填空题10.如图,扇形的圆心角为90°,半径为1,点是圆弧上的动点,作点关于弦的对称点,则的取值范围为____.11.已知x,y满足-4-4+=0, 则的最大值为____12.若直线l:与x轴相交于点A,与y轴相交于B,被圆截得的弦长为4,则为坐标原点的最小值为______.13.设直线与圆相交于两点,若,则圆的面积为________.14.已知圆的圆心在曲线上,且与直线相切,当圆的面积最小时,其标准方程为_______.15.在平面直角坐标系xOy中,已知过点的圆和直线相切,且圆心在直线上,则圆C的标准方程为______.16.已知圆的圆心在直线上,且经过,两点,则圆的标准方程是__________.17.在平面直角坐标系中,三点,,,则三角形的外接圆方程是__________.18.如图,O是坐标原点,圆O的半径为1,点A(-1,0),B(1,0),点P,Q分别从点A ,B 同时出发,圆O 上按逆时针方向运动.若点P 的速度大小是点Q 的两倍,则在点P 运动一周的过程中,的最大值是_______.三、解答题 19.设抛物线的焦点为,过且斜率为的直线与交于,两点,.(1)求的方程;(2)求过点,且与的准线相切的圆的方程. 20.已知圆内一点,直线过点且与圆交于,两点.(1)求圆的圆心坐标和面积; (2)若直线的斜率为,求弦的长;(3)若圆上恰有三点到直线的距离等于,求直线的方程.21.已知点在圆上运动,且存在一定点,点为线段的中点.(1)求点的轨迹的方程; (2)过且斜率为的直线与点的轨迹交于不同的两点,是否存在实数使得,并说明理由.22.已知圆经过()()2,5,2,1-两点,并且圆心在直线12y x =上。
高考数学一轮复习《圆与方程》练习题(含答案)一、单项选择题1.已知圆221:1C x y +=与圆()()222:121C x y -++=,则圆1C 与2C 的位置关系是( )A .内含B .相交C .外切D .外离2.已知点(1,1)在圆(x ﹣a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣1,1)B .(0,1)C .(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D .{1,﹣1}3.以点A (-5,4)为圆心,4为半径的圆的方程是 A . B . C .D .4.在平面直角坐标系xOy 中,过点()2,0P -的直线l 与圆O :221x y +=相切,且直线l 与圆C :()(22433x y -+=相交于A ,B 两点,则AB =( )A 5B 3C .2D 25.已知圆()()22:341C x y -+-=和两点(),0A m -,(),0B m ,()0m >.若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则m 的最小值和最大值分别为( ) A .4,7B .4,6C .5,7D .5,66.若虚数..i,,z x y x y R =+∈,且1|1|2z -=,则yx的取值范围为( ) A .33⎡⎢⎣⎦B .330,3⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦C .[3,3]D .[3,0)3]-⋃7.已知两定点(3,0),(3,0)A B -,点P 在直线230x y --=上,使得PA PB ⊥,则这样的P 点个数有( )A .0个B .1 个C .2个D .3个8.圆是中华民族传统文化的形态象征,象征着“圆满”和“饱满”,是自古以和为贵的中国人所崇尚的图腾.如图,AB 是圆O 的一条直径,且 4.,AB C D =是圆O 上的任意两点,2CD =,点P 在线段CD 上,则PA PB ⋅的取值范围是( )A .3,2⎡⎤⎣⎦B .[]1,0-C .[]3,4D .[]1,29.已知直线20x y ++=和圆22220x y x y a ++-+=相交于,A B 两点.若||4AB =,则实数a 的值为( ) A .-2B .-4C .-6D .-810.设过点1,0A 的直线l 与圆()()22:344C x y -+-=交于,E F 两点,线段EF 的中点为M .若l 与y 轴的交点为N ,则AM AN的取值范围是( )A .(]0,2B .160,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .162,5⎫⎡⎪⎢⎣⎭D .162,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦11.圆221:(1)(1)28O x y -+-=与222:(4)18O x y +-=的公共弦长为( )A .23B .26C .32D .6212.平面直角坐标系中,动圆T 与x 轴交于两点A ,B ,与y 轴交于两点C ,D ,若|AB |和CD 均为定值,则T 的圆心轨迹一定是( ) A .椭圆(或圆)B .双曲线C .抛物线D .前三个答案都不对二、填空题13.以双曲线C :()222103x y a a -=>的一个焦点F 为圆心的圆与双曲线的渐近线相切,则该圆的面积为________.14.过点()1,2M -作圆225x y +=圆的切线l ,则l 的方程是___________.15.若圆222430x y x y +++-=上到直线20x y a ++= 2 的点恰有3个,则实数a 的值为___________.16.已知()11,A x y 、()22,B x y 为圆22:4M x y +=上的两点,且121212x x y y +=-,设00(,)P x y为弦AB 的中点,则00|3410|x y +-的最小值为________.三、解答题17.求经过三点()0,0A ,()3,0B ,()1,2C -的圆的方程.18320x y +-=与圆2220x y y =++的位置关系.19.已知圆C :22230x y y ++-=,直线l :30x y ++=. (1)求圆C 的圆心及半径;(2)求直线l 被圆C 截得的弦AB 的长度.20.已知圆221:(6)(7)25C x y -+-=及其上一点()2,4A .(1)设平行于OA 的直线l 与圆1C 相交于,B C 两点,且BC OA =,求直线l 的方程; (2)设圆2C 与圆1C 外切于点A ,且经过点()3,1P ,求圆2C 的方程.21.已知圆C :2240x y mx ny ++++=的圆心在直线10x y ++=上,且圆心C 在第四象限,半径为1.(1)求圆C 的标准方程;(2)是否存在直线与圆C 相切,且在x 轴,y 轴上的截距相等?若存在,求出该直线的方程;若不存在,说明理由.22.已知抛物线E :22x py =过点()1,1,过抛物线E 上一点()00,P x y 作两直线PM ,PN 与圆C :()2221x y +-=相切,且分别交抛物线E 于M 、N 两点. (1)求抛物线E 的方程,并求其焦点坐标和准线方程; (2)若直线MN 的斜率为3-P 的坐标.23.已知椭圆E :2213x y +=上任意一点P ,过点P 作PQ y ⊥轴,Q 为垂足,且33QM QP =.(1)求动点M 的轨迹Γ的方程;(2)设直线l 与曲线Γ相切,且与椭圆E 交于A ,B 两点,求OAB 面积的最大值(O 为坐标原点).24.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>330x y -=过E 的上顶点A 和左焦点1F .(1)求E 的方程;(2)设直线l 与椭圆E 相切,又与圆22:4O x y +=交于M ,N 两点(O 为坐标原点),求OMN面积的最大值,并求出此时直线l 的方程。
《圆与方程》课后训练题答案1. 圆x 2+y 2+x -3y -=0的半径是________________ 【答案】2【详解】将圆的一般223302x y x y ++--=,化为标准方程为2213422x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 可得圆的半径2r ,故答案为2.2. 点P(5a +1,12a)在圆(x -1)2+y 2=1的外部,则a 的取值范围为_______ 【答案】113a <-或113a > 【详解】由题意()()22511121a a +-+>,解得113a <-或113a >. 3. 直线5x +12y -8=0和圆(x -1)2+(y +3)2=8的位置关系是_______________ 【答案】相离.【详解】由()()22138x y -++=可得,圆的圆心坐标为()1,3-,圆的半径为22,()1,3-到直线51280x y +-=的距离为325144=+,因为322>,所以直线与圆的位置关系是相离.故答案为相离.4. 已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线3x +4y +4=0与圆C 相切,则圆C 的方程为_____________ 【答案】x 2+y 2-4x =0.【详解】设圆心坐标为(,0)(0)a a >,则圆方程为:(x −a )2+y 2=4,根据点到直线的距离公式,得223404234a d R +⨯+===+,解得a =2或143a =-(舍去),所以圆C 的方程为:(x −2)2+y 2=4,整理为一般方程为:2240x y x +-=.5. 能够使得圆x 2+y 2-2x +4y +1=0上恰有两个点到直线2x +y +c =0距离等于1的c 的一个值为( ) A. 2 B.5C. 3D. 35【答案】C【详解】由圆的标准方程()()22124x y -++=,可得圆心为()1,2-,半径为2,根据圆的性质可知,当圆心到直线的距离大于1且小于3时,圆上有两点到直线20x y c ++=的距离为1,由()1,35c d =∈可得()()35,55,35c ∈--⋃,经验证,()35,35c =∈,符合题意,故选C.6. 若x 2+y 2+(λ-1)x +2λy +λ=0表示圆,则λ的取值范围为___________________ 【答案】λ>1或15λ<【详解】根据二元二次方程表示圆的条件可得,()()221240λλλ-+->,化为25610λλ-+> 解得1λ>或15λ<,故答案为1λ>或15λ<. 7. 直线y =kx +2与圆x 2+y 2+2x =0只在第二象限有公共点,则 k 的取值范围是___________ 【答案】3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭【详解】画出直线与圆的图象,如图所示:直线2y kx =+与圆相切时223141k k k -=⇒=+,直线2y kx =+过()2,0-时,1k =,直线2y kx =+与圆2220x y x ++=只在第二象限有公共点,∴实数k 的取值范围是3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故答案为3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭.8. 圆x 2+y 2-4x -4y -10=0上的点到直线x +y -14=0的最大距离与最小距离的差为____ 【答案】6.【详解】试题分析:将圆的方程变形为,可知圆心,半径.圆心到直线的距离,所以圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差为.故C 正确.9. 两圆C 1:x 2+y 2+4x -4y +7=0,C 2:x 2+y 2-4x -10y +13=0的公切线的条数为____条 【答案】3【详解】试题分析:圆O 1:x 2+y 2+4x -4y +7=0可变为()()22221x y ++-=,圆心为()2,2-,半径为11r =;圆O 2:x 2+y 2-4x -10y +13=0可变为()()222516x y -+-=,圆心为()2,5,半径为24r =;所以125O O ==,125r r +=,所以两圆相切;所以与两圆都相切的直线有3条.10. 已知圆C 与圆(x -1)2+y 2=1关于直线y =-x 对称,则圆C 的方程是__________【答案】()2211x y ++=【详解】圆()2211A x y -+=圆心为1,0A ,半径等于1,设圆心1,0A 关于直线y x =-对称点(),C m n ,则有()0111n m -⨯-=--,且0122n m ++=-,解得0,1m n ==-,故点()0,1C -,由于对称圆C 的半径与圆()22:11A x y -+=的半径相等,故圆C 的方程为()2211x y ++=,故答案为()2211x y ++=.11. 已知动点M 到定点(8,0)的距离等于M 到(2,0)的距离的2倍,那么点M 的轨迹方程___________________________ 【答案】x 2+y 2=16【详解】设(),M x y ,因为M 到定点()8,0的距离等于M 到 ()8,0的距离的2倍,所以2=,化简可得2216x y +=,故答案为2216x y +=.12. 过点P (-2,4)作圆O :(x -2)2+(y -1)2=25的切线l ,直线m :ax -3y =0与直线l 平行,则直线l 与m 的距离为________ 【答案】4【详解】将()2,4P -代入圆方程左边得:224316925+=+=,左边=右边,即P 在圆O 上,直线OP 的斜率为413224-=---,∴切线l 的斜率为43,即直线l 的方程为()4423y x -=+,整理得:43200x y -+=,直线:30m ax y -=与直线l 平行,433a ∴=,即4a =,∴直线m 方程为430x y -=,即430x y -=,直线l 与m4=,故答案为4. 13. 圆O 1:x 2+y 2-2x =0与圆O 2:x 2+y 2-4y =0的位置关系是_______ 【答案】相交.【详解】由圆221:20x y x O +-=与圆222:40O x y y +-=,分别得到标准方程()2211x y -+=和()2224x y +-=,则两圆坐标分别为()1,0和()0,2,半径分别为2,1R r ==,则两圆心之间的距离d ==2121-<<+,即1R r d R -<<+,∴故两圆的位置关系是相交,故答案为相交.14. 方程x 2+y 2+ax +2ay +a 2+a -1=0表示圆,则a 的取值范围是 _____ 【答案】a <1.【详解】方程22252104x y ax ay a a +++++-=表示圆,222544104a a a a ⎛⎫∴+-+-> ⎪⎝⎭,化为440a ->,解得1a <,故答案为1a <.15. 以点(2,-1)为圆心且与直线3x -4y +5=0相切的圆的方程为___________ 【答案】(x -2)2+(y +1)2=9 【详解】因圆以点(()2,1-为圆心且与直线3450x y -+=相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即()()2232415334r d ⨯-⨯-+===+-,∴所求圆的方程为()()22219x y -++=,故答案为()()22219x y -++=.16. 若方程220x y x y m -++=+表示一个圆,则实数m 的取值范围是______. 【答案】1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【详解】解:根据题意,方程220x y x y m -++=+表示一个圆,则有1140m +-⨯>, 解的12m <,即m 的取值范围为1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭;故答案为:1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.17. 若圆C :x 2+y 2-4x -5=0,则过点P (1,2)的最短弦所在直线l 的方程是_________ 【答案】x -2y +3=0.【详解】将圆C 的一般方程化成标准方程为()2229x y -+=,所以()2,0C ,由题意知,过点()1,2P 的最短弦所在的直线l 应与PC 垂直,所以11PC k k ⋅=-,由20212PC k -==--,得112k =,所以直线l 的方程为()1212y x -=-,即230x y -+=,故答案为230x y -+=. 18. 过原点的直线与圆x 2+y 2+4x +3=0相切,若切点在第三象限,则该直线的方程是_____ 【答案】3y x =【详解】圆方程22430x y x +++=.化为2221x y ,圆心为()2,0-,半径为1,又因为过原点的直线与圆切点在第三象限,所以可设直线方程为()0y kx k =>由圆心到直线距离等于半径,223131k k k -=⇒=+或33k =-(舍去) 该直线的方程是33y x =,故答案为33y x =. 19. 若直线2x +ky -1=0(k ∈R)与圆x 2+(y +1)2=1相切,则k 的值为 _______ 【答案】32【详解】由于直线210x ky +-=与圆()2211x y ++=相切,因此有圆心()0,1到直线210x ky +-=的距离等于半径1,即2114k k --=+,解得32k,故答案为32. 20. 若直线y =x +b 与曲线y =有公共点,则b 的取值范围是______________【答案】{b |-2≤b ≤2} 【详解】试题分析:曲线表示以原点为圆心,半径为2的圆在x 轴以上的部分,结合图形可知当直线过点()2,0时,b 最小为-2,当直线与曲线相切时,b 最大,此时22b = 21. 已知点P(x, y)是圆(x -3)2+(y -)2=6上的动点,则的最大值为_______;【答案】23+【详解】由y x的几何意义知,OP y k P x =在圆()()22336x y -+-=上,当P 点是由O 点向圆作切线的切点时,yx取最值,设直线OP 的斜率为k ,直线OP 的方程为y kx =,圆心1O 的坐标为()3,3,半径为6,圆心1O 到直线OP 的距离等于6,则有23361k k-=+,解得1223,32k k =+=-(最小值,舍去),yx∴的最大值是23+,故答案为23+. 22. 若x ,y 满足x 2+y 2-2x +4y -20=0,则x 2+y 2的最小值是________ 【答案】30-105【详解】把圆的方程化为标准方程得:()()221225x y -++=,则圆心A 坐标为()1,2-,圆的半径=5r ,设圆上一点的坐标为(),x y ,原点O 坐标为()0,0,则22xy +表示圆上一点和原点之间的距离的平方根据图象可知圆心到原点距离的最小值为圆的半径r 减去圆心到原点的距离,求得5,5AO AB r ===,55BO AB OA ∴=-=-,则22x y +的最小值为()25530105-=-,故答案为30105-.23. 已知圆C :x 2+y 2-4y =0,直线l 过点P(0,1),则 ( )A. l 与C 相交B. l 与C 相切C. l 与C 相离D. 以上三个选项均有可能 【答案】A【详解】∵圆C 的圆心坐标为(0,2),半径r =2,∴|CP |=1<2,∴点P (0,1)在内部,∴直线l 与C 相交. 24. 以(-2,1)为圆心且与直线x +y =3相切的圆的方程为_____________ 【答案】(x +2)2+(y -1)2=8【详解】由所求的圆与直线30x y +-=相切,∴圆心()2,1-到直线30x y +-=的距离213222d -+-==,即圆的半径为22,∴所求圆的方程为()()22218x y ++-=,故答案为()()22218x y ++-=.25. 当a 为任意实数时,直线(1)10a x y a --++=恒过定点C ,则以点C 为圆心,半径为5的圆的方程为__________.【答案】22240x y x y ++-=详解:() a 1x y a 10--++=整理关于a 的表达式a x 1x y 10+-+-=()(),关于a 的方程各项为0,x 10x y 10+=+-=,,解得x 1y 2=-=,,恒过定点C 1,2-(),以C 为圆心,半径为的圆为:()()22125x y ++-=26. 直线1:l y x a =+和2:l y x b =+将单位圆22:1C x y +=分成长度相等的四段弧,则22a b +=__________.【答案】2【详解】试题分析:依题意,设与单位圆相交于两点,则∠°.如图,当时满足题意,所以.27. 设P 是圆22(3)(1)4x y -++=上动点,Q 是直线3x =-上动点,则||PQ 的最小值为__________. 【答案】4【详解】圆心为(3,1)-到直线3x =-的距离,3(3)6d =--=,min ||4PQ d r =-=.28. 若曲线C 1:x 2+y 2-2x =0与曲线C 2:y (y -mx -m )=0有四个不同的交点,则实数m 的取值范围是____________【答案】33,00,33⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【详解】因为()0y y mx m --=,所以0y =或0y mx m --=,当0y =时,显然2C 与圆2220x y x +-=有两个不同的交点,要使两曲线有四个不同的交点,只需0y mx m --=与圆2220x y x +-=有两个不同的交点,且0m ≠,由方程组2220y mx m x y x --=⎧⎨+-=⎩消去y ,得关于x 的一元二次方程, ()()22221220m x m x m ++-+=再令0∆>,可得2130m ->,解得33,00,33m ⎛⎫⎛⎫∈-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故答案为33,00,m ⎛⎫⎛⎫∈-⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.29. 若直线y =x +b 与曲线y =3-有公共点,则b 的取值范围是_________【答案】[1-2,3]【详解】试题分析:曲线即 (x ﹣2)2+(y ﹣3)2=4(1≤y≤3),表示以A (2,3)为圆心,以2为半径的一个半圆,由圆心到直线y=x+b 的距离等于半径2,解得 b=1+ b=1﹣.结合图象可得b 的范围.解:如图所示:曲线y=3﹣,即 (x ﹣2)2+(y ﹣3)2=4( 1≤y≤3,0≤x≤4),表示以A (2,3)为圆心,以2为半径的一个半圆. 由圆心到直线y=x+b 的距离等于半径2,可得 =2,∴b=1+,或b=1﹣.结合图象可得1﹣≤b≤3,故答案为[1﹣,3].30. 过点A (4,1)的圆C 与直线x -y-1=0相切于点B (2,1),则圆C 的方程为____【答案】22(3)2x y -+=【详解】∵直线x −y −1=0的斜率为1,∴过点B 直径所在直线方程斜率为−1, ∵B (2,1),∴此直线方程为y −1=−(x −2),即x +y −3=0,设圆心C 坐标为(a ,3−a ), ∵|AC |=|BC |,即2222(4)(31)(2)(2)a a a a =-+---+-,解得:a =3,则圆C 方程为22(3)2x y -+=. 31. 设O 为原点,点M 在圆C :(x -3)2+(y -4)2=1上运动,则|OM |的最大值为____. 【答案】6【详解】圆心C 的坐标为(3,4),∴|OC |=()()223040-+- =5,∴|OM |max =5+1=6.故答案为632. 已知圆C 的方程是(x -1)2+(y -1)2=4,直线l 的方程为y =x +m ,求当m 为何值时,(1)直线平分圆;(2)直线与圆相切.【答案】(1)m =0;(2)m =±22. 【详解】试题分析:(1)直线平分圆,即直线过圆心,将圆心坐标代入直线方程可得m 值(2)根据圆心到直线距离等于半径列方程,解得m 值试题解析:解:(1)∵直线平分圆,所以圆心在直线y =x +m 上,即有m =0.(2)∵直线与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径, ∴d =1122mm -+==2,m =±22.即m =±22时,直线l 与圆相切.33. 一圆与两平行直线x +3y -5=0和x +3y -3=0都相切,圆心在直线2x +y +1=0上,求圆的方程.【答案】22791=5510x y ⎛⎫⎛⎫++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【详解】试题分析:根据直线和圆的位置关系,两平行线间的距离为直径,求出半径,设圆心为(),a b 则根据圆心在直线2x +y +1=0上,及圆心到直线的距离为半径,可得出圆心,即可得到圆的方程. 试题解析:两平行直线之间的距离为=,∴圆的半径为,设圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=,则,解得.故所求圆的方程为2+2=.34. 已知圆()22:15C x y +-=,直线():10l mx y m m R -+-=∈.(1)判断直线l 与圆C 的位置关系;(2)设直线l 与圆C 交于A ,B 两点,若直线l 的倾斜角为120°,求弦AB 的长. 【答案】(1)直线l 与圆C 必相交 (2).【详解】(1)直线l 可变形为y -1=m (x -1),因此直线l 过定点D (1,1), 又=1<,所以点D 在圆C 内,则直线l 与圆C 必相交.(2)由题意知m ≠0,所以直线l 的斜率k =m ,又k =tan 120°=-,即m =-. 此时,圆心C (0,1)到直线l : x +y --1=0的距离d ==,又圆C 的半径r =,所以|AB |=2=2=.35. 已知圆2212280c x y x y +++-=:与圆222210240c x y x y +-+-=:相交于A ,B 两点. (1)求公共线AB 所在的直线的方程;(2)求圆心在直线y x =-上,且经过A,B 两点的圆的方程. 【答案】(1)x -2y +4=0.(2)⊙M :(x +3)2+(y -3)2=10.【详解】试题分析:(1)由两圆方程相减即得公共弦AB 所在的直线方程;(2)求出过12,C C 的直线与直线y=-x 的交点,可得圆心坐标,求出圆心到AB 的距离,可得半径,从而可得圆的方程 试题解析:(1)22222280{210240x y x y x y x y +++-=+-+-=⇒x -2y +4=0.(2)由(1)得x =2y -4,代入x 2+y 2+2x +2y -8=0中得:y 2-2y =0. ∴4{0x y =-=或02x y =⎧⎨=⎩,即A (-4,0),B (0,2),又圆心在直线y =-x 上,设圆心为M (x ,-x ), 则|MA|=|MB|,解得M (-3,3),∴⊙M :(x +3)2+(y -3)2=10.36. 已知圆C 过点A (0,-6),B (1,-5)且圆心C 在直线l :x -y +1=0上,求圆C 的方程. 【答案】(x +3)2+(y +2)2=25.【详解】试题分析:由已知圆心为C 的圆经过点A (0,6-),B (1,5-),知圆心C 在线段AB 的垂直平分线上,又圆心在直线l :10x y -+= 上,写出线段AB 的垂直平分线的方程与直线l 的方程联立方程组就可求出圆心的坐标,再由圆经过点A 就可求出其半径,从而就可写出所求圆的方程. 试题解析:因为点A (0,6-),B (1,5-),所以线段AB 的中点D 的坐标为,又直线AB 的斜率,因此线段AB 的垂直平分线的方程是:即;从而圆心C 的坐标是方程组的解,解此方程组得C(-3,-2);那么所求圆的半径,故圆心为C 的圆的标准方程是:.37. 一圆与两平行直线x +3y -5=0和x +3y -3=0都相切,圆心在直线2x +y +1=0上,求圆的方程.【答案】22791=5510x y ⎛⎫⎛⎫++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.【详解】试题分析:根据直线和圆的位置关系,两平行线间的距离为直径,求出半径,设圆心为(),a b则根据圆心在直线2x+y+1=0上,及圆心到直线的距离为半径,可得出圆心,即可得到圆的方程.试题解析:两平行直线之间的距离为=,∴圆的半径为,设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=,则,解得.故所求圆的方程为2+2=.。
高考数学专题《圆与方程》一、单选题1.若,,a b c 是ABC ∆的三边,直线0ax by c 与圆221x y +=相离,则ABC ∆一定是 A .直角三角形B .等边三角形C .锐角三角形D .钝角三角形2.直线210kx y -+=与圆22(1)1y x +-=的位置关系是A .相交B .相切C .相离D .不确定 3.已知圆22220x y x y a ++-+=截直线20x y ++=所得弦的长度为4,则实数a 的值是( )A .2-B .4-C .6-D .8- 4.圆22460x y x y ++-=和圆2260x y x +-=交于A 、B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( )A .3590x y ++=B .3590x y --=C .3590x y -+=D .3590x y +-= 5.已知圆C :()()22114x y -+-=,过直线l :()0y m m =>上一点Р作圆C 的切线,切点依次为A ,B ,若直线l 上有且只有一点Р使得2PC AC =,O 为坐标原点.则OP PC ⋅=( ) A .-20 B .20或12 C .-20或-12 D .12 6.已知圆C :221x y +=,则圆上到直线l :34120x y +-=距离为3的点有 A .0个B .1个C .2个D .4个 7.已知圆C :()()22261x y ++-=,直线l :3450x y -+=,则圆C 关于直线对称的圆是( ) A .()()22421x y ++-=B .()()22421x y -+-= C .()()22421x y +++= D .()()22421x y -++= 8.已知点(1,0)P -,过点(1,0)Q 作直线2()20ax a b y b +++=(a ,b 不同时为0)的垂线,垂足为H ,则PH 的最小值为A B 1 C .1 D 9.已知圆22:9O x y +=,过点()2,1C 的直线l 与圆O 交于,A B 两点,则当OAB 的面积最大时,直线l 的方程为( )A .30x y --=或7150x y --=B .30x y ++=或7150x y +-=C .30x y +-=或7150x y -+=D .30x y +-=或7150x y +-= 10.若过点()4,3A 的直线l 与曲线22231x y 有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .⎡⎢⎣⎦D .⎛ ⎝⎭11.若圆224x y +=上恰有2个点到直线y =x +b 的距离等于1,则b 的取值范围是A .((2,22-B .(()2,32-C .(D .(-12.若直线y x b =+与曲线2y =b 的取值范围是A .2⎡⎤--⎣⎦B .(2⎤--⎦C .(-D .2,⎡⎣ 13.若直线l :1y kx =+被圆22:230C x y x +--=截得的弦最短,则直线l 的方程是 A .0x = B .1y = C .10x y +-= D .10x y -+= 14.在Rt ABO 中,90BOA ∠=︒,8OA =,6OB =,点P 为Rt ABO 内切圆C 上任一点,则点Р到顶点A ,B ,O 的距离的平方和的最小值为( )A .68B .70C .72D .7415.一束光线从点()2,3A 射出,经x 轴上一点C 反射后到达圆22(3)(2)2x y ++-=上一点B ,则AC BC +的最小值为( )A .B .C .D .16.已知点P 是直线:260l x y +-=上的动点,过点P 作圆222:(2)C x y r ++=(0)r >的两条切线PM ,PN ,M ,N 为切点.若MPN ∠的最大值为60︒,则r 的值为( )A .2B .1C .D 17.已知直线:10l x y -+=,则“21a =”是“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件18.圆22(2)(3)9x y ++-=上到直线0x y +=的距离等于2的点有A .4个B .3个C .2个D .1个19.已知两圆相交于()()A 1,3B ,1m -,,两圆的圆心均在直线0x y c -+=上,则2m c +的值为A .1B .1-C .3D .020.如图,在正方形ABCD 中,E 为BC 的中点,P 是以AB 为直径的半圆弧上任意一点,设(,)AE xAD y AP x y =+∈R ,则2x y +的最小值为( )A .1-B .1C .2D .321.设定点()3,4M -,动点N 在圆224x y +=上运动,以,OM ON 为领边作平行四边形MONP ,则点P 的轨迹为( )A .以()3,4-为圆心,2为半径的圆B .以()3,4-为圆心,2为半径的圆C .以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭, D .以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭, 22.在平面直角坐标系中,已知定点()0,4A ,()2,0B ,若在圆22:245M x y x y m ++++=上存在点P ,使得APB ∠为直角,则实数m 的最大值是( )A .15B .25C .35D .4523.(2016·葫芦岛高一检测)已知圆C 的方程是x 2+y 2+4x -2y -4=0,则x 2+y 2的最大值为( )A .9B .14C .14-D .14+24.若直线l 将圆22(2)(1)9x y ++-=平分,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为( )A .10x y +-=B .10x y ++=C .20x y -=或10x y +-=D .20x y +=或10x y ++=25.如图,在平行四边形ABCD 中,22AD AB ==,120BAD ∠=︒,动点M 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上,则AM BD ⋅的最大值是( )A .3B .3C .5+D .5+26.若圆22:5C x y m +=-与圆22:(3)(4)16E x y -+=-有三条公切线,则m 的值为A .2BC .4D .627.一束光线从点(1,1)A -出发,经x 轴反射到圆22:(2)(3)1C x y -+-=上的最短路程是( )A.4 B .5 C .1 D .28.曲线1:sin 20C ρθ-=,曲线2:4cos 0C ρθ-=,则曲线12C C 、的位置关系是 A .相交 B .相切 C .重合 D .相离29.已知(),,0A B C ABC ≠成等差数列,直线0Ax By C ++=与圆22260x y tx ty +++-=的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .随着t 的变化而变化 30.已知直线:3l y x =+与x 轴的交点为()30A -,,P 是直线l 上任一点,过点P 作圆()22:14E x y -+=的两条切线,设切点分别为C 、D ,M 是线段CD 的中点,则AM 的最大值为( )A .B .CD .31.直线3490x y --=与圆224x y +=的位置关系是A .相切B .相离C .相交但不过圆心D .相交且过圆心32.圆221:(1)(3)1C x y ++-=,圆222:(5)(5)4C x y -+-=,M ,N 分别是圆1C ,2C 上的动点,P 为x 轴上的动点,则||||PM PN +的最小值( )A .6B .C .7D .1033.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点.以12F F 为直径的圆与双曲线的右支的一个交点为P ,且以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切,若18PF =,则双曲线的焦距等于( )A.B .6 C .D .334.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ 的最小值是( )A .12 B .27 C .23 D 35.已知圆224x y +=和圆224440x y x y ++-+=关于直线l 对称,则直线方程为( ) A .1y x =-+B .1y x =+C .2y x =-+D .2y x =+36. 实数,a b 满足22220a b a b +++=,实数,c d 满足2c d +=,则22()()a c b d -+-的小值是A .2BC .8D .37.已知棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -,棱1DD 中点为M ,动点P 、Q 、R 分别满足:点P 到异面直线BC 、11C D 的距离相等,点Q 使得异面直线1A Q 、BC 所成角正弦值为定值,点R 使得134A RB π∠=.当动点P 、Q 两点恰好在正方体侧面11CDD C 内时,则多面体1RMPC Q 体积最小值为( )A B C D 38.在平面内,6AB AC BA BC CA CB ⋅=⋅=⋅=,动点P ,M 满足2AP =,PM MC =,则BM 的最大值是() A .3 B .4 C .8D .16 39.已知点P 为直线1y x =+上的一点,,M N 分别为圆1C ()()22:414x y -+-=与圆2C :()2221x y +-=上的点,则PM PN -的最大值为A .4B .5C .6D .7 40.过点()1,2总可以作两条直线与圆2222150x y kx y k ++++-=相切,则k 的取值范围是A .()()32,-∞-+∞,B .()8332,⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭,C .()32,⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭D .8332,⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭二、填空题41.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 与圆O :225x y +=有公共点(1,2)P -,且圆O 在点P 处的切线与双曲线C 的一条渐近线平行,则该双曲线的实轴长为________. 42.已知圆22:4O x y +=与曲线:3C y x t =-,曲线C 上两点(),A m n ,(),B s p ,(m 、n 、s 、p 均为正整数),使得圆O 上任意一点到点A 的距离与到点B 的距离之比为定值()1k k >,则s p m n -=______.43.平面区域321047020y x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩的外接圆的方程是____________.44.圆C 经过点(3,1)M -与圆22(1)(3)5x y ++-=相切于点(1,2)N ,则圆C 的方程为____________.45.过圆2225x y +=上一点P 作圆222(05)x y m m +=<<的两条切线,切点分别为A 、B ,若120AOB ∠=︒,则实数m 的值为______.46.已知圆C :22810x y x m ++-+=与直线10x +=相交于A ,B 两点.若2AB =,则实数m 的值为______.47.已知点B 在圆O :2216x y +=上,()2,2,A OM OA OB =+,若存在点N 使得MN 为定长,则点N 的坐标是______.48.已知圆E :2220x y x +-=,若A 为直线l :0x y m ++=上的点,过点A 可作两条直线与圆E 分别切于点B ,C ,且ABC 为等边三角形,则实数m 的取值范围是________. 49.如图,在多面体ABC DEF -中,已知棱,,AE BD CF 两两平行,AE ⊥底面DEF ,DE DF ⊥,四边形ACFE 为矩形,23AE DE DF BD ====,底面△DEF 内(包括边界)的动点P 满足,AP BP 与底面DEF 所成的角相等.记直线CP 与底面DEF 的所成角为θ,则tan θ的取值范围是___________.50.在平面直角坐标系xoy 中,已知点(3,0)P 及圆22:24270C x y x y +---=,动直线AB 过点P 且交圆C 于A ,B 两点,则ABC ∆的面积的最大值为________.51.对任意的实数k ,直线1y kx =+与圆222x y +=的位置关系一定是________. 52.在平面直角坐标系xOy 中,若圆1C :2220x y y +-=与圆2C:220x y ax ++-=上分别存在点P ,Q ,使POQ △为以O 为直角顶点的等腰直角三角形,且斜边长为实数a 的值为___________.53.若圆22211()()x y R -++=上有且仅有三个点到直线4311x y +=的距离等于1,则半径R 的值为______.54.已知圆M 与直线0x y -=及40x y -+=都相切,圆心在直线2y x =-+上,则圆M 的标准方程为__________.55.22sin )x dx -+=⎰___________56.若直线y x t =+被圆228x y +=,则实数t 的取值范围为______. 57.直线20ax y +-=与圆22:4C x y +=相交于,A B 两点,若2CA CB ⋅=-,则a =__________. 58.设0m >,点(4,)A m 为抛物线22(0)y px p =>上一点,F 为焦点,以A 为圆心||AF 为半径的圆C 被y 轴截得的弦长为6,则圆C 的标准方程为__________.59.已知圆C 的方程是x 2+y 2-8x -2y +8=0,直线y =a (x -3)被圆C 截得的弦最短时,直线方程为________.60.若直线l :2y x =+与圆C :224x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 中点的坐标为_____.61.把半椭圆()221043x y x +=≥与圆弧22(1)4(0)x y x -+=<合成的曲线称作“曲圆”,其中F 为半椭圆的右焦点,A 是圆弧22(1)4(0)x y x -+=<与x 轴的交点,过点F 的直线交“曲圆”于P ,Q 两点,则APQ 的周长取值范围为______62.动圆C 经过点(1,0)F ,并且与直线1x =-相切,若动圆C 与直线1y x =+总有公共点,则圆C 的面积的取值范围为__________.63.在平面直角坐标系xOy 中,若与点A (2,2)的距离为1且与点B (m ,0)的距离为3的直线恰有两条,则实数m 的取值范围为______.64.在平面直角坐标系xOy 中,定点()2,0F -,已知点P 是直线2y x =+上一动点,过点P 作圆()22:24C x y -+=的切线,切点分别为A ,B .直线PC 与AB 交于点R ,则线段FR 长度的最大值为______.65.已知,A B 为直线l :y x =-上两动点,且4AB =,圆C :226620x y x y +--+=,圆C 上存在点P ,使22PA PB 10+=,则线段AB 中点M 的横坐标取值范围为__________.三、解答题66.已知()2,2A --,()2,6B -,()4,2C -三点,点P 在圆224x y +=上运动,求222PA PB PC ++的最大值和最小值.67.已知抛物线2:2C y x =,过点()1,0的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)若||AB =AOB 外接圆的方程;(2)若点A 关于x 轴的对称点是A '(A '与B 不重合),证明:直线A B '经过定点.68.已知椭圆C :22221y x a b+=(0)a b >>过点P ,上、下焦点分别为1F 、2F , 向量12PF PF ⊥.直线l 与椭圆交于,A B 两点,线段AB 中点为13(,)22M -. (1)求椭圆C 的方程;(2)求直线l 的方程;(3)记椭圆在直线l 下方的部分与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D ,若曲线 2222440x mx y y m -+++-=与区域D 有公共点,试求m 的最小值.69.已知直线过点,并与直线和分别交于点A 、B ,若线段AB 被点P 平分.求:(Ⅰ)直线的方程;(Ⅱ)以O 为圆心且被l 截得的弦长为的圆的方程.70.如图,已知圆22:4O x y +=和点()2,2A ,由圆O 外一点(),P a b 向圆O 引切线PQ ,Q 为切点,且PQ PA =.(1)求证:3a b +=;(2)求PQ 的最小值;(3)以P 为圆心作圆,使它与圆O 有公共点,试在其中求出半径最小的圆的方程.71.已知直线:220l ax by -+=(0,0)a b >>,圆22:2410C x y x y ++-+=. (1)若1,2a b ==,求直线l 被圆C 截得的弦长;(2)若直线l 被圆C 截得的弦长为4,求14a b+的最小值.72.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右顶点为A ,上顶点为B ,离心率e =O 为坐标原点,圆224:5O x y +=与直线AB 相切. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)已知四边形ABCD 内接于椭圆,//E AB DC .记直线,AC BD 的斜率分别为12,k k ,试问12k k ⋅是否为定值?证明你的结论.73.已知直线l 过点()1,1且与直线210x y ++=垂直.(1)若直线l 与x 轴,y 轴分别交于,A B 两点,求AB ;(2)求圆心在直线l 上且过两点()()1,1,3,1M N 的圆的标准方程.74.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 是参数,0απ≤<),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2221cos ρθ=+. (Ⅰ)求曲线1C 的普通方程和曲线2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)当4πα=时,曲线1C 和2C 相交于M 、N 两点,求以线段MN 为直径的圆的直角坐标方程.75.从圆C :22(2)(2)4-++=x y 外一动点P 向圆C 引一条切线,切点为M ,且PM PO =(O为坐标原点),求PM 的最小值和PM 取得最小值时点P 的坐标.76.已知圆x 2+y 2+x -6y +3=0与直线x +2y -3=0的两个交点为P 、Q ,求以PQ 为直径的圆的方程.77.已知直线l 的极坐标方程为ρcos θ﹣ρsin θ+3=0,圆M 的极坐标方程为ρ=4sin θ.以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系. (1)写出直线l 与圆M 的直角坐标方程;(2)设直线l 与圆M 交于A 、B 两点,求AB 的长.78.已知圆C 过两点()3,3M -, ()1,5N -,且圆心C 在直线220x y --=上. (Ⅰ)求圆C 的标准方程;(Ⅱ)直线l 过点()2,5-且与圆C 有两个不同的交点A , B ,若直线l 的斜率k 大于0,求k 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,是否存在直线l 使得弦AB 的垂直平分线过点()3,1P -,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.79.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2222111t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩(t 为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,sin 34πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程;(2)设P 是曲线C 上的任意一点,求点P 到直线l 的距离的最大值.80.已知圆C 的圆心坐标为(2,2)C -,且圆C 的一条直径的两个端点M ,N 分别在x 轴和y 轴上.(1)求圆C 的方程;(2)过点(2,2)P 的直线l 与圆C 交于A ,B 两点,且ABC 为直角三角形,求直线l 的方程.81.已知圆22:80C x y y +-=与动直线:22l y kx k =-+交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点. (1)求M 的轨迹方程;(2)已知点()2,2P ,当OP OM =时,求l 的方程及POM 的面积.82.已知圆C 1:x 2+y 2=4和圆C 2:x 2+(y -8)2=4,直线y x +b 在两圆之间穿过且与两圆无交点,求实数b 的取值范围.83.如图,已知圆2212x y +=与抛物线()220x py p =>相交于A 、B 两点,点B 的横坐标为F 为抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)若过点F 且斜率为1的直线l 与抛物线和圆交于四个不同的点,从左至右依次为1P 、2P 、3P 、4P ,求:①13PP ;②1324PP P P -的值.84.已知定点F (3,0)和动点P (x ,y ),H 为PF 的中点,O 为坐标原点, (1)求点P 的轨迹方程;(2)过点F 作直线l 与点P 的轨迹交于A ,B 两点,点C (2,0).连接AC ,BC 分别交于点M ,N .试证明:以MN 为直径的圆恒过点F .85.求半径为2,圆心在直线12:l y x =上,且被直线2l :10x y --=所截弦的长为圆的方程.86.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :2(2)x ++22(y )+=2r (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PQ MQ ⋅取得最小值时点Q 的坐标;(3)过点P 作两条相异直线分别与圆C 相交于A ,B ,且直线P A 和直线PB 的倾斜角互补,O 为坐标原点,试判断直线OP 和AB 是否平行?请说明理由.87.已知圆C 方程为228(62)610(,0)x y mx m y m m R m +--+++=∈≠,椭圆中心在原点,焦点在x 轴上.(1)证明圆C 恒过一定点M ,并求此定点M 的坐标;(2)判断直线4330x y +-=与圆C 的位置关系,并证明你的结论;(3)当2m =时,圆C 与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M ,求此时椭圆方程;在x 轴上是否存在两定点A ,B 使得对椭圆上任意一点Q (异于长轴端点),直线QA ,QB 的斜率之积为定值?若存在,求出A ,B 坐标;若不存在,请说明理由.88.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程:()222411211k x k k y k ⎧=-+⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩(k 为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)求曲线1C 的普通方程;(2)过曲线2C 上一点P 作直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,中点为D,AB =求PD 的最小值.89.已知圆C :22(1)5x y +-=,直线l :10mx y m -+-=. ①求证:对m R ∈,直线l 与圆C 总有两个不同的交点; ②设l 与圆C 交于A 、B两点,若AB l 的倾斜角; ③当实数m 变化时,求直线l 被圆C 截得的弦的中点的轨迹方程.90.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(4)1x y -+=,且圆C 与x 轴交于,M N 两点,设直线l 的方程为(0)y kx k =>.(1)当直线l 与圆C 相切时,求直线l 的方程;(2)已知直线l 与圆C 相交于,A B 两点.(i )2OA AB =,求直线l 的方程;(ii )直线AM 与直线BN 相交于点P ,直线AM ,直线BN ,直线OP 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,是否存在常数a ,使得123k k ak +=恒成立?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.参考答案1.D 【详解】试题分析:因为直线0ax by c 与圆221x y +=1>,即222222,cos 02a b c a b c C ab+-+<=<,角C 为钝角,ABC ∆一定是锐角三角形,故选D.考点:1、点到直线的距离公式;2、余弦定理的应用.【方法点睛】本题主要考查利用正弦定理、两角和的正弦公式及三角形面积公式判断三角形形状,属于中档题.判断三角形状的常见方法是:(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断;(2)利用正弦定理、余弦定理,化角为边,通过代数恒等变换,求出边与边之间的关系进行判断;(3)根据余弦定理确定一个内角为钝角进而判断其为钝角三角形. 2.A 【分析】确定直线过定点10,2⎛⎫⎪⎝⎭,点在圆内,得到答案.【详解】210kx y -+=过定点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,且2211(110)24+-=<,故10,2⎛⎫⎪⎝⎭在圆内,故直线和圆相交. 故选:A 【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系,确定直线过定点是解题的关键. 3.B 【详解】试题分析:圆22220x y x y a ++-+=化为标准方程为22(1)(1)2x y a ++-=-,所以圆心为(-1,1),半径r =d =.因为圆22220x y x y a ++-+=截直线20x y ++=所得弦长为4,所以222,4a a =-∴=-.故选B . 4.D 【分析】求出两圆的连心线所在直线的方程,即为AB 的垂直平分线的方程. 【详解】圆22460x y x y ++-=的标准方程为()()222313x y ++-=,圆心为()2,3M -,圆2260x y x +-=的标准方程为()2239x y -+=,圆心为()3,0N ,由于两圆关于直线MN 对称,所以,A 、B 两点也关于直线MN 对称, 所以,AB 的垂直平分线为直线MN , 直线MN 的斜率为303235MN k -==---,则直线MN 的方程为()335y x =--,即3590x y +-=. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查两圆相交弦的垂直平分线所在直线的方程,解题的关键就是由两圆关于连心线所在直线对称,进而得出相交弦被连心线垂直平分,解题时应充分分析圆的几何性质,结合几何性质来解题. 5.A 【分析】由题设易知PC l ⊥且||PC 为C 到直线l 的距离,再根据圆心坐标及半径、2PC AC =即可确定m 的值,进而可得()1,5P ,应用向量数量积的坐标运算求OP PC ⋅. 【详解】∵这样的点P 是唯一的,则PC l ⊥,即||PC 为C 到直线l :()0y m m =>的距离,而圆C 的半径为2且(1,1)C ,∴要使2PC AC =,则4PC =,又0m >,即5m =, ∴()1,5P ,故()()1,50,420OP PC ⋅=⋅-=-. 故选:A . 6.C 【分析】根据题意,求出圆C 的圆心与半径,求出圆心到直线的距离125=,分析可得3r d +>,据此分析可得答案.【详解】解:根据题意,圆C :221x y +=,圆心为()0,0,半径1r =,则圆心()0,0C 到直线l :34120x y +-=距离1215d r ==>=, 圆的半径为1,有12135+>,即3r d +>, 则圆上到直线l :34120x y +-=距离为3的点有2个. 故选C . 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,注意分析圆心到直线的距离,属于基础题. 7.D【分析】对称圆的圆心C '与C 关于l 对称,且CC '所在直线垂直于直线l ,据此求解出对称圆的圆心C '坐标,再根据圆对称半径不变即可求解出对称圆的方程. 【详解】设对称圆的圆心(),C a b ',()2,6C -,所以CC '中点为26,22a b -+⎛⎫⎪⎝⎭, 所以2634502263124a b b a -+⎧⨯-⨯+=⎪⎪⎨-⎪⨯=-⎪+⎩,解得42a b =⎧⎨=-⎩,所以圆C 关于直线对称的圆的方程为:()()22421x y -++=. 故选:D. 【点睛】本题考查圆关于直线的对称圆的方程,难度一般.求解圆关于直线的对称圆的方程从两方面入手:(1)两圆圆心连线的中点在已知直线上;(2)两圆圆心的连线垂直于已知直线. 8.B 【详解】直线()220ax a b y b +++=整理得()()220a x y b y +++= 可知直线过定点T ()1,2-,所以点H 落在以QT 为直径的圆上,点H 的轨迹为()()22111x y -++=,圆心为C ()1,1-半径为1,PH的最小值为r 1PC -;故选B.点睛:本题关键是分析出直线过定点,从而利用垂直关系找到垂足的轨迹方程,最后点点距离的最小值转化到点到圆心的距离减掉半径,重点是转化的思想. 9.D 【分析】当直线l的斜率不存在时,易求得OAB S =l 的斜率存在时,设l 的方程为11(2)2y k x k ⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭,进而得弦长AB =,A B的距离dOAB S ∆=.【详解】当直线l 的斜率不存在时, l 的方程为2x =,则,A B 的坐标分别为在时,所以122OABS=⨯⨯=当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为11(2)2y k x k ⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭,则圆心到直线,A B 的距离d =由平面几何知识得AB =119222OABS AB d ∆=⨯⋅=⨯, 当且仅当229d d -= ,即292d =时, OAB S ∆取得的最大值为92,因为92,所以OAB S ∆的最大值为92.此时292=,解得1k =-或7k =-, 此时直线l 的方程为: 30x y +-=或7150x y +-= 故选:D. 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,基本不等式求最值,考查分类讨论思想和运算能力,是中档题. 10.C 【分析】先由题意,设直线l 的方程为()34y k x -=-,根据直线与圆位置关系,列出不等式求解,即可得出结果. 【详解】由题意,易知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()34y k x -=-,即340kx y k -+-= 曲线22231x y 表示圆心()2,3,半径为1的圆,圆心()2,3到直线340kx y k -+-=的距离应小于等于半径1,1≤,即2k -≤,解得k ≤故选:C. 【点睛】方法点睛:本题主要考查由直线与圆的位置关系求参数,判断直线与圆的位置关系用几何法—圆心到直线的距离d 与圆的半径r 比较,d r =相切;d r 相离;d r <相交,考查学生的运算求解能力,属于一般题. 11.B 【分析】问题转化为圆心到直线的距离大于1,小于3,再求出圆心到直线的距离后列出不等式可解得. 【详解】依题意可得圆心到直线的距离()1,3d ∈.∵d =3<,解得b -<b <B . 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,属于一般题. 12.B 【分析】由2y =()()22224x y -+-=,且22y =<,即2y =()2,2为圆心,2为半径的圆位于直线2y =下方的部分, 直线y x b =+表示斜率为1的直线系, 如图所示,考查满足题意的临界条件: 当直线经过点()4,2A 时:24,2b b =+∴=-,当直线与圆相切时,圆心()2,2到直线0x y b -+=的距离等于半径2,即:2=,解得:b =±B 时,b =-结合题中的临界条件可知:实数b 的取值范围是(2⎤--⎦. 本题选择B 选项.【详解】 13.D 【详解】因为直线l :1y kx =+过定点()0,1M ,而点()0,1M 在圆22:230C x y x +--=内,根据圆的几何性质可知,当直线l 与MC 垂直时,直线l :1y kx =+被圆22:230C x y x +--=截得的弦最短,由圆的方程可得()1,0C ,于是可得101,101MC k k -==-=-,直线l 的方程是1,y x =+化为10x y -+=,故选D. 14.C 【分析】利用直角三角形的性质求得其内切圆的半径,如图建立直角坐标系,则内切圆的方程可得,设出p 的坐标,表示出,222||||||S PA PB PO =++,利用x 的范围确定S 的范围,则最小值可得 【详解】解:如图,ABO 是直角三角形,设ABO 的内切圆圆心为O ',切点分别为D ,E ,F ,则1(1086)122AD DB EO ++=++=.但上式中10AD DB +=,所以内切圆半径2r EO ==,如图建立坐标系,则内切圆方程为:22(2)(2)4x y -+-= 设圆上动点P 的坐标为(,)x y , 则222||||||S PA PB PO =++222222(8)(6)x y x y x y =-+++-++22331612100x y x y =+--+223[(2)(2)]476x y x =-+--+34476884x x =⨯-+=-.因为P 点在内切圆上,所以04x ,所以881672S =-=最小值故选:C15.C【分析】做出圆22(3)(2)2x y ++-=关于x 轴的对称圆,进而根据图形得AC BC AP r +≥-即可求解.【详解】解:如图,圆22(3)(2)1x y ++-=的圆心()3,2-,其关于x 轴的对称圆的圆心为()3,2P --,由图得AC BC AP r +≥-==故选:C.【点睛】解题的关键在于求圆关于x 轴的对称圆圆心P ,进而将问题转化AC BC AP r +≥-求解. 16.D【分析】根据题意,画出图象,当MPN ∠取得最大值时,则MPC ∠取得最大值,而sin MC r MPC PC PC∠==,当PC 取得最小值时,MPC ∠取得最大值,结合已知,即可求得答案.【详解】 结合题意,绘制图象如下:当MPN ∠取得最大值时,则MPC ∠取得最大值, 而sin MC r MPC PC PC∠==, 当PC 取得最小值时,MPC ∠取得最大值.故PC 的最小值为点C 到该直线的距离,故d ==故1sin 302r PC ==︒=,解得r =故选:D .【点睛】本题主要考查了圆的基础知识,和数形结合,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 17.B【分析】根据“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”求出1a =-,由211a a =⇒=±,然后根据必要不充分条件的概念进行判断.【详解】因为直线l 与圆22210x y ay +--=相切,所以圆心到直线的距离等于半径,又因为圆心()0,a=1a =-,又211a a =⇒=±,所以“21a =”是“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”的必要不充分条件.故选:B.18.A【分析】首先判断出圆心到直线的距离,然后判断2d +,2d -与r 的关系,从而确定点的个数.【详解】圆的圆心为()2,3-,半径为3圆心到直线的距离d ==可知23<,232+<由上图可知,圆上到直线距离等于2的点共有4个本题正确选项:A【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,由位置关系判断到直线距离为定值的点的个数,解题关键在于确定圆心到直线的距离,再进一步判断.19.A【详解】由圆的性质知:AB 与直线0x y c -+=垂直且被平分,所以3111AB k m+==--,解得5m =,又AB 中点(3,1)在直线上,代入可求得2c =-,所以21m c +=故选A.20.B【分析】建立平面直角坐标系,设00(,)P x y ,利用坐标法将,x y 用P 点坐标表示,即可求出2x y +的最小值.【详解】以A 点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设2AB =,00(,)P x y ,则(0,0)A ,(0,2)D ,(2,1)E ,半圆的方程为22(1)1(0)x y y -+=≥,所以(2,1)AE =,(0,2)AD =,00(,)AP x y =,因为(,)AE xAD y AP x y =+∈R ,即00(2,1)(0,2)(,)x y x y =+,所以00212yx x yy =⎧⎨=+⎩,即0002221y x y x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以001212y x y x -+=+⋅,又00(,)P x y 是半圆上的任意一点, 所以01cos x θ=+,0sin y θ=,[0,]θπ∈, 所以1sin 2121cos θx y θ-+=+⋅+,所以当2πθ=时,2x y +取得最小值1. 故选:B【点睛】关键点点睛:本题主要考查二元变量的最值求法,关键是根据已知把几何图形放在适当的坐标系中,把有关点与向量用坐标表示,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而使问题得到解决.21.C【分析】 首先设()()00,,,P x y N x y ,根据平行四边形的性质,求得003,4.x x y y =+⎧⎨=-⎩,代入圆的方程,求得点P 的轨迹,同时注意去掉不能满足平行四边形的点.【详解】设()()00,,,P x y N x y ,则线段OP 的中点坐标为,22x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,线段MN 的中点坐标为0034,22x y -+⎛⎫ ⎪⎝⎭.由于平行四边形的对角线互相平分,所以003,22422x x y y -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,从而003,4.x x y y =+⎧⎨=-⎩又点()3,4N x y +-在圆224x y +=上,所以()()22344x y ++-=.当点P 在直线OM 上时,22443x y y x ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,解得:912,55x y =-=或2128,55x y =-=. 因此所求轨迹为以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭,.故选:C.22.D【分析】根据题意将所求问题转化为两个圆有交点的问题解决.【详解】以()0,4A ,()2,0B 两点为直径的圆的方程为()()22125x y -+-=,设圆心为N ,所以()1,2N若在圆22:245M x y x y m ++++=上存在点P ,使得APB ∠为直角,则圆M 与圆N 有公共点,又圆22:245M x y x y m ++++=,所以()1,2M --)0m >,所以MN =≤545m ≤≤,所以m 的最大值为45.故选:D23.D【解析】圆C 的标准方程为(x +2)2+(y -1)2=9,圆心为C (-2,1),半径为3.|OC |圆上一点(x ,y )到原点的距离的最大值为3x 2+y 2表示圆上的一点(x ,y )到原点的距离的平方,最大值为(32=14+故选D.24.D【分析】由题意可得直线l 过圆心(2,1)-,分直线l 过原点和直线l 不过原点,分别求得其直线方程.【详解】解:由题意可得直线l 过圆心(2,1)-,当直线l 过原点时,其方程为20x y +=;当直线l 不过原点时,设l :x y a +=,则211a =-+=-,此时方程为10x y ++=. 故选:D.25.A【分析】先求出AC AB ⊥,然后以,AB AC 为,x y 轴建立平面直角坐标系,求出圆C 的方程丹凤 出M 点坐标,用坐标表示向量积,结合三角函数性质可得最大值.【详解】 由题意3ABC π∠=,所以22212212cos 33AC π=+-⨯⨯=,即222AC AB BC +=,所以2CAB π∠=,以,AB AC 为,x y 轴建立平面直角坐标系,如图,则(1,0)B ,C ,(D -.直线BD 方程为111x -=--20y +-=,所以圆C 半径为7r ==C 方程为223(7x y +=,设()77M αα,21()AM αα=,(BD =-,所以3AM BD αα⋅=+,33=.故选:A .26.C【分析】由两圆有三条公切线,可知两圆外切,则两圆的圆心距等于半径之和,列出式子即可求出m 的值.【详解】由题意可知两圆外切,圆C 的圆心为()0,0,圆E 的圆心为()3,4,半径为4,4,解得4m =.故答案为C.【点睛】本题考查了两圆的公切线,考查了圆与圆的位置关系,考查了计算能力,属于基础题. 27.A【解析】【详解】由题意可得圆心(2,3)C ,半径为1r =,点A 关于x 轴的对称点(1,1)A -'-,求得5A C =',则要求的最短路径的长为514A C r -=-=',故选A.28.B【详解】将sin 20ρθ-=化为直角坐标方程得,20y -= ,由4cos 0ρθ-=可得,24cos ρρθ=化为直角坐标方程可得,()2224x y -+= ,圆心()2,0 到直线20y -=的距离为2 ,等于圆的半径,所以直线20y -=与()2224x y -+=相切,即曲线1:sin 20C ρθ-=,曲线2:4cos 0C ρθ-=,则曲线12C C 、的位置关系是相切,故选B.29.A【分析】若,,A B C 公差为d ,结合直线方程可得(1)(2)0A x y d y ++++=,即可确定所过的定点坐标,再判断定点与圆的位置关系即可.【详解】若,,A B C 公差为d ,则()(2)(1)(2)0Ax A d y A d A x y d y ++++=++++=,∴直线恒过定点(1,2)-,将代入圆中,可得522610t t +--=-<,∴(1,2)-在圆22260x y tx ty +++-=内,故直线与圆相交.故选:A30.B【分析】先求出M 点的轨迹为圆,然后问题转化为圆外的点到圆上的点的距离最大问题求解即可【详解】设点M 坐标为(),x y ,P 点坐标为()00,x y ,因为P ,M ,E 共线所以//PE ME ,得()()0011y x y x -=-因为003y x =+,得0033141y x x y x y y y x +-⎧=⎪-+⎪⎨⎪=⎪-+⎩① CD 的直线方程为()()00114x x y y --+=②将①代入②得22111222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以M 点的轨迹是以N 11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭为圆心,AM的最大值为2AN r +=+=故选:B31.C【详解】圆心到直线的距离()90,25d ==∈, 据此可知直线与圆的位置关系为相交但不过圆心. 本题选择C 选项.32.C【详解】圆C 1关于x 轴的对称圆的圆心坐标C 3(﹣1,﹣3),半径为1, 圆C 2的圆心坐标(5,5),半径为2, |PM|+|PN|的最小值为圆C 3与圆C 2的圆心距减去两个圆的半径和,31037=-=. 故选C .33.A【分析】设以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切于点N ,圆心为M ,则1MN PF ⊥,因此121Rt PF F Rt NF M ∽,所以1212||F M NM PF F F =,由此可求出223cPF =,而12PF PF ⊥,再由勾股定理可得1PF =18PF =,从而可求出c 的值 【详解】依题意知12PF PF ⊥,设以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切于点N ,圆心为M ,则1MN PF ⊥,因此121Rt PF F Rt NF M ∽,所以1212||F MNM PF F F =. 设双曲线的焦距为2c ,则23222c cPF c=,解得223cPF =,由勾股定理可得1PF =8=,c =2c = 故选:A 【点睛】此题考查圆与双曲线的性质的应用,考查数学转化思想和计算能力,属于基础题 34.B 【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ的最小值.【详解】 如下图所示:。
圆的标准方程练习题圆的标准方程练习题圆是数学中的一个基本几何形状,它在我们的生活中随处可见。
在解决与圆相关的问题时,掌握圆的标准方程是非常重要的。
本文将通过一些练习题来帮助读者加深对圆的标准方程的理解和应用。
练习题一:求圆的标准方程1. 已知圆心为(2, -3),半径为5,求圆的标准方程。
解析:圆的标准方程为$(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2$,其中(h, k)为圆心坐标,r 为半径。
代入已知条件,得到$(x - 2)^2 + (y + 3)^2 = 25$。
2. 已知圆心为(-1, 4),过点(3, 2),求圆的标准方程。
解析:首先求得半径,半径的长度等于圆心到过点的距离。
利用距离公式$d = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2}$,代入已知条件,得到$d = \sqrt{(3 - (-1))^2 + (2 - 4)^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$。
然后代入圆心和半径,得到$(x + 1)^2 + (y - 4)^2 = 20$。
练习题二:判断给定方程是否为圆的标准方程1. $x^2 + y^2 + 2x - 4y = 0$解析:这个方程可以通过将其进行配方来判断是否为圆的标准方程。
将方程进行配方,得到$(x + 1)^2 - 1 + (y - 2)^2 - 4 = 0$,化简后得到$(x + 1)^2 + (y - 2)^2 = 5$。
因此,这个方程是圆的标准方程。
2. $x^2 + y^2 + 3x - 2y + 4 = 0$解析:同样地,将方程进行配方,得到$(x + \frac{3}{2})^2 - (\frac{3}{2})^2 + (y - 1)^2 - 1 = 0$,化简后得到$(x + \frac{3}{2})^2 + (y - 1)^2 = \frac{9}{4} + 1$。
因此,这个方程不是圆的标准方程。
圆的标准方程与一般方程练习一、选择题1.若点(4a -1,3a +2)不在圆(x +1)2+(y -2)2=25的外部,则a 的取值范围是()A .-55<a <55B .-1<a <1C .-55≤a ≤55D .-1≤a ≤12.已知点A 是直角三角形ABC 的直角顶点,且A (2a,2),B (-4,a ),C (2a +2,2),则△ABC 的外接圆的方程是()A .x 2+(y -3)2=5B .x 2+(y +3)2=5C .(x -3)2+y 2=5D .(x +3)2+y 2=53.如果方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0)表示的曲线关于直线y =x 对称,那么必有()A .D =E B .D =F C .E =F D .D =E =F4.若圆O :x 2+y 2=4和圆C :x 2+y 2+4x -4y +4=0关于直线l 对称,则直线l 的方程是()A .x +y =0B .x +y -2=0C .x -y -2=0D .x -y +2=05.由直线y =x +1上的一点向圆C :x 2-6x +y 2+8=0引切线,则切线长的最小值为()A .1B .22 C.7D .36.已知点A ,B 分别在两圆x 2+(y -1)2=1与(x -2)2+(y -5)2=9上,则A ,B 两点之间的最短距离为()A .25B .25-2C .25-4D .27.半径为6的圆与x 轴相切,且与圆x 2+(y -3)2=1内切,则此圆的方程为(D )A .(x -4)2+(y -6)2=6B .(x ±4)2+(y -6)2=6C .(x -4)2+(y -6)2=36D .(x ±4)2+(y -6)2=368.如果实数满足3222=++y x )(,则x y 的最大值为()A.3 B.3- C.33D.33-二、填空题9.圆心在y 轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为_______________10.使圆(x -2)2+(y +3)2=2上的点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是_______________11、一动点M 到A (-4,0)的距离是它到B (2,0)的距离的2倍,则动点M 的轨迹方程是_______________12.已知圆C 的圆心与点(-2,1)关于直线y =x +1对称,直线3x +4y -11=0与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=6,则圆C 的方程为_______________三、解答题13.(1)圆C 与直线2x +y -5=0切于点(2,1),且与直线2x +y +15=0也相切,求圆C 的方程;(2)已知圆C和y轴相切,圆心C在直线x-3y=0上,且被直线y=x截得的弦长为27,求圆C的方程.附加题(20分钟)已知圆M过两点C(1,-1),D(-1,1),且圆心M在x+y-2=0上.(1)求圆M的方程;(2)设P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆M的两条切线,A,B为切点,求四边形PAMB面积的最小值.。
圆的方程练习题圆是几何学中常见的一种形状,其方程是描述圆的数学表达式。
在解决与圆相关的问题时,掌握圆的方程是非常重要的。
本文将介绍一些关于圆的方程的练习题,帮助读者巩固对圆的方程的理解和运用。
练习题1:已知圆心坐标和半径,求圆的方程已知圆的圆心坐标为(x₁, y₁),半径为r,要求推导出圆的方程。
解答:圆的方程可以表示为:(x - x₁)² + (y - y₁)² = r²练习题2:已知圆上一点坐标和圆心坐标,求圆的方程已知圆上一点的坐标为(x₂, y₂),圆心坐标为(x₁, y₁),要求推导出圆的方程。
解答:根据题意,圆上一点到圆心的距离等于半径:√[(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²] = r进行平方运算得:(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)² = r²练习题3:已知圆心和通过圆上两点的直径,求圆的方程已知圆的圆心坐标为(x₁, y₁),通过圆上两点的直径坐标为[(x₂, y₂), (x₃, y₃)],要求推导出圆的方程。
解答:通过圆上两点的直径可以求出圆心的坐标:圆心坐标(x₁, y₁) = [(x₂ + x₃) / 2, (y₂ + y₃) / 2]然后利用圆心和圆上一点坐标的求圆的方程公式:(x - x₁)² + (y - y₁)² = r²代入圆心坐标和圆上一点的坐标,可得:(x - [(x₂ + x₃) / 2])² + (y - [(y₂ + y₃) / 2])² = r²练习题4:已知圆在坐标轴上的截距,求圆的方程已知圆在x轴和y轴上的截距分别为a和b,要求推导出圆的方程。
解答:根据题意,圆在x轴和y轴上分别有两个点:(a, 0)和(0, b)。
圆心的坐标为(c, c),其中c是圆心到x轴和y轴的距离,即c = (a + b) / 2。
圆的方程专项测试题一、选择题1.若直线4x-3y -2=0与圆x 2+y 2-2ax+4y +a 2-12=0总有两个不同交点,则a 的取值范围是( )A.-3<a <7 B .-6<a <4 C.-7<a <3 D.-21<a <192.圆(x-3)2+(y -3)2=9上到直线3x+4y -11=0的距离等于1的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.使圆(x-2)2+(y +3)2=2上点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是( ) A.(5,1) B.(3,-2) C.(4,1)D.(2 +2,2-3)4.若直线x+y =r 与圆x 2+y 2=r(r >0)相切,则实数r 的值等于( ) A.22B.1C.2D.25.若曲线x 2+y 2+a 2x +(1–a 2)y –4=0关于直线y –x =0的对称曲线仍是其本身,则实数a =( B ) A .21± B .22± C .2221-或D .2221或-6.直线x-y +4=0被圆x 2+y 2+4x-4y +6=0截得的弦长等于( ) A.8B.4C.22D.427.圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线3 x + 4y -11=0的距离等于1的点有( C ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个8.圆(x-3)2+(y +4)2=2关于直线x+y =0的对称圆的标准方程是( ) A.(x+3)2+(y -4)2=2 B.(x-4)2+(y +3)2=2 C.(x+4)2+(y -3)=2 D.(x-3)2+(y -4)2=29.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y 2=1的内部,则实数a 的取值范围是( ) A.|a |<1B.|a |<51 C.|a |<121D.|a |<131 10.关于x,y 的方程Ax 2+Bx y +C y 2+Dx+E y +F=0表示一个圆的充要条件是( ) A.B=0,且A=C ≠0 B.B=1且D 2+E 2-4AF >0 C.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF ≥0 D.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF >0 11.过点P(-8,-1),Q(5,12),R(17,4)三点的圆的圆心坐标是( ) A.(314,5) B.(5,1) C.(0,0) D.(5,-1)12.若两直线y =x+2k 与y =2x+k+1的交点P 在圆x 2+2=4的内部,则k 的范围是( ) A.-51<k <-1B.-51<k <1C.-31<k <1 D.-2<k <2二、填空题13.圆x 2+y 2+ax=0(a ≠0)的圆心坐标和半径分别是 .14.若实数x,y 满足x 2+y 2-2x+4y =0,则x-2y 的最大值是 .15.若集合A={(x 、y )|y =-|x |-2},B={(x,y )|(x-a)2+y 2=a 2}满足A ∩B=ϕ,则实数a 的取值范围是 .16.过点M(3,0)作直线l 与圆x 2+y 2=16交于A 、B 两点,当θ= 时,使△AOB 的面积最大,最大值为 (O 为原点).三、解答题17.求圆心在直线2x-y -3=0上,且过点(5,2)和(3,-2)的圆的方程.18. 过圆(x -1)2+(y -1)2=1外一点P(2,3),向圆引两条切线切点为A 、B. 求经过两切点的直线l 方程.19. 已知圆02422=++-+m y x y x 与y 轴交于A 、B 两点,圆心为P ,若︒=∠90APB .求m 的值.20.已知直角坐标平面内点Q(2,0),圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.21.自点A (-3,3)发出的光线L 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线m 所在直线与圆C :x 2+ y 2 -4x -4y +7 = 0相切,求光线L 、m 所在的直线方程.22.已知圆C :044222=-+-+y x y x ,是否存在斜率为1的直线L ,使L 被圆C 截得的弦AB 为直径的圆过原点,若存在求出直线L 的方程,若不存在说明理由.参考答案:1.B2.C3.B4.D5.B6.C7.C8.B9.D 10.D 11.D 12.B 13.(-2a ,0), 2a 14.10 15.-2(2+1)<a <2(2+1)16.θ=arccot22 或π-arccot22, 817.(x-2)2+(y -1)2=10 10.3x+4y +1=0或4x+3y -1=0 ;18. 解:设圆(-1)2+(y -1)2=1的圆心为1O ,由题可知,以线段P 1O 为直径的圆与与圆1O 交于AB 两点,线段AB 为两圆公共弦,以P 1O 为直径的圆方程5)20()23(22=-+-y x ①已知圆1O 的方程为(x-1)2+(y -1)2=1 ② ①②作差得x+2y -41=0, 即为所求直线l 的方程。
《圆与方程》测试题
一、选择题:(3×12=36分)
1、方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,则a 的取值范围是 ( )
A 、a <-2
B 、-
32<a <0 C 、-2<a <0 D 、-2<a <32 2、若两圆x 2+y 2=m 和x 2+y 2+6x -8y -11=0有公共点,则实数m 的取值范围是 ( )
A 、(-∞,1)
B 、(121,+∞)
C 、[1,121]
D 、(1,121)
3、过点M (3,2)作⊙O :x 2+y 2+4x -2y +4=0的切线方程是 ( )
A 、y =2
B 、5x -12y +9=0
C 、12x -5y -26=0
D 、y=2或5x -12y +9=0
4、在圆(x -2)2+(y +3)2=2上与点(0,-5)距离最大的点的坐标是 ( )
A 、(5,1)
B 、(4,1)
C 、(2+2,2-3)
D 、(3,-2)
5、圆x 2+y 2-4x +4y +6=0截直线x -y -5=0所得的弦长为 ( )
A 、6
B 、2
25 C 、1 D 、5 6、点M (2,-3,1)关于坐标原点对称的点是 ( )
A 、(-2,3,-1)
B 、(-2,-3,-1)
C 、(2,-3,-1)
D 、(-2,3,1)
7、等腰三角形ABC ,若一腰的两个端点坐标分别是()24,A ,()02,B -,A 顶点,则另一 腰的一个端点C 的轨迹方程是 ( )
A 、 04822=--+y x y x
B 、02048122=---+y x y x ()210-≠≠x ,x
C 、0204822=-+++y x y x ()102≠-≠x ,x
D 、0204822=+--+y x y x ()102≠-≠x ,x
8、圆(x -3)2+(y +4)2
=1关于直线x +y =0对称的圆的方程是( )
A 、(x +3)2+(y -4)2=1
B 、(x -4)2+(y +3)2=1
C 、(x +4)2+(y -3)2=1
D 、(x -3)2+(y -4)2=1
9、圆x 2+y 2+2x +4y -3=0上到直线x +y +1=0 ( ) A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个
10、直线()()011=+++y b a x 与圆222=+y x 的位置关系是 ( )
A 、相离
B 、相切
C 、相交或相切
D 、不能确定
11、已知方程x 2+y 2+4x -2y -4=0,则x 2+y 2的最大值是 ( )
A 、9
B 、14
C 、14-、14+12、M (x 0,y 0)为圆x 2+y 2=a 2(a>0)内异于圆心的一点,则直线x 0x+y 0y=a 2与 该圆的位置关系是( )
A 、相切
B 、相交
C 、相离
D 、相切或相交
二、填空题:(4×6=24分)
13、直线0323=-+y x 截圆x 2+y 2
=4得的劣弧所对的圆心角是 。
14、圆x 2+y 2-2x +10y -24=0与圆x 2+y 2+2x +2y -8=0的交点为A 、B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是 。
15、在圆x 2+y 2=4上,到直线4x +3y -12=0的距离最小的点的坐标是 。
16、在z 轴上与点A (-4,1,7)和点B (3,5,-2)等距离的点C 的坐标为 。
17、设A 为圆1)2()2(22=-+-y x 上一动点,则A 到直线05=--y x 的最大距离为______。
18、自点 1)3()2()4,1(22=-+--y x A 作圆的切线,则切线长为______。
三、解答题:(8×5=40分)
19求以圆C 1:x 2+y 2-12x -2y -13=0和圆C 2:x 2+y 2+12x +16y -25=0的公共弦为直径的
圆的方程。
20条光线从点A (-2,3)射出,经x 轴反射后,与圆C :22(3)(2)1x y -+-=相切,
求反射光线所在直线方程。
21知直线m 经过点P (-3,2
3-),被圆O:x 2+y 2=25所截得的弦长为8, (1)求此弦所在的直线方程;
(2)求过点P 的最短弦和最长弦所在直线的方程
22知圆C :(x-1)2+(y-2)=25及直线L :(2m+1)+(m+1)y=7m+4 (m ∈R ).
(1)证明:不论m 取什么实数,直线L 与圆C 恒相交.
(2)求直线L 被圆C 截得的弦最短长度及此时的直线方程.。