高中数学 第二章 平面解析几何初步 2.3.1 圆的标准方程练习 新人教B版必修2

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A.(x+1)2+(y-3)2=29
B.(x-1)2+(y+3)2=29
C.(x+1)2+(y-3)2=116
D.(x-1)2+(y+3)2=116
答案:B
解析:圆心在线段AB的中点(1,-3),半径为 = = ,所以所求圆的方程为(x-1)2+(y+3)2=29.故选B.
4.点P(m,5)与圆x2+y2=24的位置关系是()
2.点与圆的位置关系的判定方法
设圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,则圆心为A(a,b),半径为r,若点M(x0,y0)在圆上,则(x0-a)2+(y0-b)2=r2;若点M(x0,y0)在圆外,则(x0-a)2+(y0-b)2>r2;若点M(x0,y0)在圆内,则(x0-a)2+(y0-b)2<r2.反之也成立.
2.方程(x-a)2+(y-b)2=0表示的图形是()
A.以(a,b)为圆心的圆
B.以(-a,-b)为圆心的圆
C.点(a,b)
D.点(-a,-b)
答案:C
解析:方程(x-a)2+(y-b)2=0,解得 ,因此它只表示一个点(a,b),故选C.
3.已知点A(-4,-5),B(6,-1),则以线段AB为直径的圆的方程是()
9.若实数x、y满足(x+பைடு நூலகம்)2+(y-12)2=142,则x2+y2的最小值是________.
答案:1
解析:已知x,y满足(x+5)2+(y-12)2=142,因此点(x,y)在圆(x+5)2+(y-12)2=142上,x2+y2表示点(x,y)与原点距离的平方.因为(0+5)2+(0-12)2=132<142,所以原点在圆的内部,所以原点到圆上点的距离的最小值为14- =14-13=1,所以x2+y2的最小值为1.
三、解答题
10.(12分)求圆心在x轴上,且过A(1,4),B(2,-3)两点的圆的方程.
解:设圆心为(a,0),
则 = ,所以a=-2.
半径r= =5,
故所求圆的方程为(x+2)2+y2=25.
11.(13分)已知圆C经过点A(2,-3),B(-2,-5),且圆心在直线l:x-2y-3=0上,求圆C的方程.
解方程组得 或
于是r2=2b2=2.
∴所求圆的方程为(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.
答案:(x-2)2+(y+3)2=25
解析:因为已知圆的圆心为(2,-3),所以所求圆的圆心为(2,-3).又r= =5,所以所求圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=25.
8.已知圆O的方程为(x-3)2+(y-4)2=25,则点M(2,3)到圆上的点的距离的最大值为________.
答案:5+
解析:由题意,知点M在圆O内,MO的延长线与圆O的交点到点M(2,3)的距离最大,最大距离为 +5=5+ .
A.在圆内B.在圆上
C.在圆外D.不确定
答案:C
解析:∵m2+52=25+m2≥25>24,∴点P在圆外.
5.若直线y=ax+b经过第一、二、四象限,则圆(x+a)2+(y+b)2=1的圆心位于()
A.第一象限B.第二象限
C.第三象限D.第四象限
答案:D
解析:由题意,知(-a,-b)为圆(x+a)2+(y+b)2=1的圆心.由直线y=ax+b经过第一、二、四象限,得到a<0,b>0,即-a>0,-b<0,故圆心位于第四象限.
解:设圆C的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.
由题意,得 ,解得
所以圆C的方程为(x+1)2+(y+2)2=10.
能力提升
12.(5分)直线l:3x-4y+24=0与x轴、y轴分别交于A、B两点,O为坐标原点,求△AOB的外接圆和内切圆的方程.
解:如图所示,通过画图发现△AOB为直角三角形,于是它的外接圆是以AB为直径的圆,内切圆的圆心为(-r,r)(r>0).在方程3x-4y+24=0中,令y=0,得x=-8;令x=0,得y=6.故A、B两点的坐标分别为(-8,0),(0,6).因为△AOB为直角三角形,故其外接圆的圆心为AB的中点(-4,3),且直径|AB|=10,故半径长为5.于是△AOB外接圆的方程为(x+4)2+(y-3)2=25.内切圆的半径r= (|OA|+|OB|-|AB|)= (8+6-10)=2,故其圆心坐标为(-2,2).于是△AOB内切圆的方程为(x+2)2+(y-2)2=4.
13.(15分)已知圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段弧,其弧长之比是3:1.③圆心到直线l:x-2y=0的距离为 ,求这个圆的方程.
解:设所求圆的圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴、y轴的距离分别为|b|,|a|.由题设知圆P截x轴所得劣弧对的圆心角为90°,知圆P截x轴所得弦长为 r,故r2=2b2,又圆P截y轴所得弦长为2,所以有r2=a2+1,从而有2b2-a2=1.又因为圆心到直线l:x-2y=0的距离为 ,∴d= = .即|a-2b|=1,解得a-2b=±1,由此有 或
课时作业
一、选择题(每个5分,共30分)
1.以(2,-1)为圆心,4为半径的圆的标准方程为()
A.(x+2)2+(y-1)2=4
B.(x+2)2+(y-1)2=16
C.(x-2)2+(y+1)2=16
D.(x-2)2+(y+1)2=4
答案:C
解析:由圆心为(a,b),半径为r的圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,易知答案为C.
第23课时2.3.1圆的标准方程
课时目标
1.掌握圆的标准方程及其推导方法.
2.会判断点与圆的位置关系.
3.会用待定系数法求圆的标准方程.
识记强化
1.圆的标准方程:若圆的圆心坐标为C(a,b),半径为r,则圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=r2;特别地,如果圆心在坐标原点,圆的标准方程就是x2+y2=r2.
6.已知点P(2,5),M为圆(x+1)2+(y-1)2=4上任一点,则PM的最大值为()
A.7 B.8
C.9 D.10
答案:A
解析:把动点最值问题转化为两定点距离问题,PM的最大值转化为P到圆心的距离加上半径长.
|PM|max= +2=7.
二、填空题(每个5分,共15分)
7.与圆(x-2)2+(y+3)2=16同圆心且过点P(-1,1)的圆的方程为________.