(shi) 数学圆的方程典型题
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圆的⽅程练习题圆的⽅程【基础练习】A 组1.已知点A(3,-2),B(-5,4),以线段AB 为直径的圆的⽅程为2.过点A (1,-1)、B (-1,1)且圆⼼在直线x +y -2=0上的圆的⽅程是3.已知圆C 的半径为2,圆⼼在x 轴的正半轴上,直线0443=++y x 与圆C 相切,则圆C 的⽅程4.圆22420x y x y c +-++=与y 轴交于A 、B 两点,圆⼼为P ,若∠APB=120°,则实数c 值为_ _5.如果⽅程220x y Dx Ey F ++++=()2240D E F +->所表⽰的曲线关于直线y x =对称,那么必有__ _6.设⽅程22242(3)2(14)1690x y m x m y m +-++-++=,若该⽅程表⽰⼀个圆,求m 的取值范围及这时圆⼼的轨迹⽅程。
7.⽅程224(1)40ax ay a x y +--+=表⽰圆,求实数a 的取值范围,并求出其中半径最⼩的圆的⽅程。
8.求半径为4,与圆042422=---+y x y x 相切,且和直线0=y 相切的圆的⽅程.9.设圆满⾜:①截y 轴所得弦长为2;②被x 轴分成两段圆弧,其弧长的⽐为3:1,在满⾜条件①、②的所有圆中,求圆⼼到直线l :x -2y =0的距离最⼩的圆的⽅程.10.在平⾯直⾓坐标系xoy 中,已知圆⼼在第⼆象限、半径为C 与直线y x =相切于坐标原点O .椭圆22219x y a +=与圆C 的⼀个交点到椭圆两焦点的距离之和为10. (1)求圆C 的⽅程;(2)试探究圆C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到椭圆右焦点F 的距离等于线段OF 的长.若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【基础练习】B 组1.关于x,y 的⽅程Ax 2+Bxy+Cy 2+Dx+Ey+F=0表⽰⼀个圆的充要条件是2.过点P(-8,-1),Q(5,12),R(17,4)三点的圆的圆⼼坐标是3.若两直线y=x+2k 与y=2x+k+1的交点P 在圆x 2+y 2=4的内部,则k 的范围是4.已知圆⼼为点(2,-3),⼀条直径的两个端点恰好落在两个坐标轴上,则这个圆的⽅程是5.直线y=3x+1与曲线x 2+y 2=4相交于A 、B 两点,则AB 的中点坐标是6.⽅程1x -=表⽰的曲线是_7.圆2)4()3(22=++-y x 关于直线0=+y x 的对称圆的⽅程是8.如果实数x 、y 满⾜等式()2223x y -+=,那么y x的最⼤值是 9.已知点)1,1(-A 和圆4)7()5(:22=-+-y x C ,求⼀束光线从点A 经x 轴反射到圆周C 的最短路程为______10.求经过点A(5,2),B(3,2),圆⼼在直线2x─y─3=0上的圆的⽅程;11. ⼀圆与y 轴相切,圆⼼在直线x -3y =0上,且直线y =x 截圆所得弦长为27,求此圆的⽅程直线与圆的位置关系【基础练习】A 组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2.直线x -y +4=0被圆x 2+y 2+4x -4y +6=0截得的弦长等于3.过点P(2,1)且与圆x 2+y 2-2x +2y +1=0相切的直线的⽅程为 .4..设集合(){}22,|25=+≤M x y x y ,()(){}22,|9=-+≤N x y x a y ,若M ∪N=M ,则实数a 的取值范围是5.M (2,-3,8)关于坐标平⾯x O y 对称点的坐标为6.已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=25,直线l :(2m +1)x +(m +1)y -7m -4=0(m ∈R ).(1)证明:不论m 取什么实数,直线l 与圆恒交于两点;(2)求直线被圆C 截得的弦长最⼩时l 的⽅程.7.已知圆O : 122=+y x ,圆C : 1)4()2(22=-+-y x ,由两圆外⼀点),(b a P 引两圆切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,满⾜|PA|=|PB|.(1)求实数a 、b 间满⾜的等量关系;(2)是否存在以P 为圆⼼的圆,使它与圆O 相内切并且与圆C 相外切?若存在,求出圆P 的⽅程;若不存在,说明理由.8.已知圆C 与两坐标轴都相切,圆⼼C 到直线y x =-(1)求圆C 的⽅程.(2)若直线:1x y l m n +=(2,2)m n >>与圆C相切,求证:6mn ≥+9.如图,在平⾯直⾓坐标系x O y 中,平⾏于x 轴且过点A(33,2)的⼊射光线l 1被直线l :y =33x 反射.反射光线l 2交y 轴于B 点,圆C 过点A 且与l 1, l 2都相切.(1)求l 2所在直线的⽅程和圆C 的⽅程;(2)设P ,Q 分别是直线l 和圆C 上的动点,求PB+PQ 的最⼩值及此时点P 的坐标.【基础练习】B 组1.圆x 2+y 2-4x=0在点P(1,3)处的切线⽅程为2.直线3x +y -23=0截圆x 2+y 2=4得的劣弧所对的圆⼼⾓为3.已知直线l 过点),(02-,当直线l 与圆x y x 222=+有两个交点时,其斜率k 的取值范围是4.设m>0,则直线2(x+y)+1+m=0与圆x 2+y 2=m 的位置关系为5.圆(x-3)2+(y-3)2=9上到直线3x+4y-11=0的距离等于1的点有个数为6.点P 从(1,0)出发,沿单位圆122=+y x 逆时针⽅向运动32π弧长到达Q 点,则Q 的坐标为 7.若圆04122=-++mx y x 与直线1-=y 相切,且其圆⼼在y 轴的左侧,则m 的值为 8.已知P(3,0)是圆x 2+y 2-8x-2y+12=0内⼀点则过点P 的最短弦所在直线⽅程是,过点P 的最长弦所在直线⽅程是9.设P 为圆122=+y x 上的动点,则点P 到直线01043=--y x 的距离的最⼩值为 .10. 已知与曲线C :x 2+y 2-2x-2y+1=0相切的直线L 交x 轴、 y 轴于A 、B 两点, O 为原点, 且|OA|=a, |OB|=b (a>2,b>2)(1)求证曲线C 与直线L 相切的条件是(a-2)(b-2)=2 (2)求ΔAOB ⾯积的最⼩值..11.已知平⾯区域00240x y x y ≥??≥??+-≤?恰好被⾯积最⼩的圆222:()()C x a y b r -+-=及其内部所覆盖.(1)试求圆C 的⽅程.(2)若斜率为1的直线l 与圆C 交于不同两点,.A B 满⾜CA CB ⊥,求直线l 的⽅程.12、已知⊙O :221x y +=和定点(2,1)A ,由⊙O 外⼀点(,)P a b 向⊙O 引切线PQ ,切点为Q ,且满⾜||||PQ PA =.(1) 求实数a b 、间满⾜的等量关系;(2) 求线段PQ 长的最⼩值;(3) 若以P 为圆⼼所作的⊙P 与⊙O 有公共点,试求半径取最⼩值时的⊙P ⽅程.。
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。
高中数学圆的方程典型例题类型一:圆的方程例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系.解法一:(待定系数法)设圆的标准方程为222)()(r b y a x =-+-. ∵圆心在0=y 上,故0=b . ∴圆的方程为222)(r y a x =+-. 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点.∴⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-22224)3(16)1(ra r a 解之得:1-=a ,202=r . 所以所求圆的方程为20)1(22=++y x . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径)因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点,所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为13124-=--=AB k ,故l 的斜率为1,又AB 的中点为)3,2(,故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x .又知圆心在直线0=y 上,故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(22=++==AC r .故所求圆的方程为20)1(22=++y x .又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为r PC d >=++==254)12(22.∴点P 在圆外.例2 求半径为4,与圆042422=---+y x y x 相切,且和直线0=y 相切的圆的方程. 解:则题意,设所求圆的方程为圆222)()(r b y a x C =-+-:.圆C 与直线0=y 相切,且半径为4,则圆心C 的坐标为)4,(1a C 或)4,(2-a C . 又已知圆042422=---+y x y x 的圆心A 的坐标为)1,2(,半径为3. 若两圆相切,则734=+=CA 或134=-=CA .(1)当)4,(1a C 时,2227)14()2(=-+-a ,或2221)14()2(=-+-a (无解),故可得1022±=a .∴所求圆方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2224)4()1022(=-++-y x . (2)当)4,(2-a C 时,2227)14()2(=--+-a ,或2221)14()2(=--+-a (无解),故622±=a .∴所求圆的方程为2224)4()622(=++--y x ,或2224)4()622(=+++-y x . 例3 求经过点)5,0(A ,且与直线02=-y x 和02=+y x 都相切的圆的方程.分析:欲确定圆的方程.需确定圆心坐标与半径,由于所求圆过定点A ,故只需确定圆心坐标.又圆与两已知直线相切,故圆心必在它们的交角的平分线上.解:∵圆和直线02=-y x 与02=+y x 相切,∴圆心C 在这两条直线的交角平分线上, 又圆心到两直线02=-y x 和02=+y x 的距离相等.∴5252y x y x +=-.∴两直线交角的平分线方程是03=+y x 或03=-y x .又∵圆过点)5,0(A ,∴圆心C 只能在直线03=-y x 上. 设圆心)3,(t t C∵C 到直线02=+y x 的距离等于AC ,∴22)53(532-+=+t t t t .化简整理得0562=+-t t .解得:1=t 或5=t∴圆心是)3,1(,半径为5或圆心是)15,5(,半径为55. ∴所求圆的方程为5)3()1(22=-+-y x 或125)15()5(22=-+-y x .例4、 设圆满足:(1)截y 轴所得弦长为2;(2)被x 轴分成两段弧,其弧长的比为1:3,在满足条件(1)(2)的所有圆中,求圆心到直线02=-y x l :的距离最小的圆的方程.分析:只须利用条件求出圆心坐标和半径,便可求得圆的标准方程.满足两个条件的圆有无数个,其圆心的集合可看作动点的轨迹,若能求出这轨迹的方程,便可利用点到直线的距离公式,通过求最小值的方法找到符合题意的圆的圆心坐标,进而确定圆的半径,求出圆的方程.解法一:设圆心为),(b a P ,半径为r .则P 到x 轴、y 轴的距离分别为b 和a . 由题设知:圆截x 轴所得劣弧所对的圆心角为︒90,故圆截x 轴所得弦长为r 2.∴222b r =又圆截y 轴所得弦长为2.∴122+=a r . 又∵),(b a P 到直线02=-y x 的距离为52b a d -=∴2225b a d -=abb a 4422-+=)(242222b a b a +-+≥1222=-=a b当且仅当b a =时取“=”号,此时55min =d . 这时有⎩⎨⎧=-=1222a b b a ∴⎩⎨⎧==11b a 或⎩⎨⎧-=-=11b a 又2222==b r 故所求圆的方程为2)1()1(22=-+-y x 或2)1()1(22=+++y x 解法二:同解法一,得52b a d -=.∴d b a 52±=-.∴2225544d bd b a +±=.将1222-=b a 代入上式得:01554222=++±d bd b .上述方程有实根,故0)15(82≥-=∆d ,∴55≥d . 将55=d 代入方程得1±=b . 又1222+=a b ∴1±=a .由12=-b a 知a 、b 同号.故所求圆的方程为2)1()1(22=-+-y x 或2)1()1(22=+++y x . 类型二:切线方程、切点弦方程、公共弦方程例5 已知圆422=+y x O :,求过点()42,P 与圆O 相切的切线.解:∵点()42,P 不在圆O 上, ∴切线PT 的直线方程可设为()42+-=x k y 根据r d =∴21422=++-kk解得 43=k 所以 ()4243+-=x y即 01043=+-y x 因为过圆外一点作圆得切线应该有两条,可见另一条直线的斜率不存在.易求另一条切线为2=x .说明:上述解题过程容易漏解斜率不存在的情况,要注意补回漏掉的解.本题还有其他解法,例如把所设的切线方程代入圆方程,用判别式等于0解决(也要注意漏解).还可以运用200r y y x x =+,求出切点坐标0x 、0y 的值来解决,此时没有漏解.例 6 两圆0111221=++++F y E x D y x C :与0222222=++++F y E x D y x C :相交于A 、B 两点,求它们的公共弦AB 所在直线的方程.分析:首先求A 、B 两点的坐标,再用两点式求直线AB 的方程,但是求两圆交点坐标的过程太繁.为了避免求交点,可以采用“设而不求”的技巧.解:设两圆1C 、2C 的任一交点坐标为),(00y x ,则有:0101012020=++++F y E x D y x ① 0202022020=++++F y E x D y x ②①-②得:0)()(21021021=-+-+-F F y E E x D D .∵A 、B 的坐标满足方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D . ∴方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D 是过A 、B 两点的直线方程. 又过A 、B 两点的直线是唯一的.∴两圆1C 、2C 的公共弦AB 所在直线的方程为0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D . 练习:1.求过点(3,1)M ,且与圆22(1)4x y -+=相切的直线l 的方程. 解:设切线方程为1(3)y k x -=-,即310kx y k --+=, ∵圆心(1,0)到切线l 的距离等于半径2, ∴()22|31|21k k k -+=+-,解得34k =-,∴切线方程为31(3)4y x -=--,即34130x y +-=, 当过点M 的直线的斜率不存在时,其方程为3x =,圆心(1,0)到此直线的距离等于半径2, 故直线3x =也适合题意。
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。
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。
2.4 圆的方程 2.4.1 圆的标准方程1.已知圆的方程是(x-2)2+(y-3)2=4,则点P (3,2)( )A.是圆心B.在圆上C.在圆内D.在圆外(3-2)2+(2-3)2=2<4,∴点P 在圆内.2.已知点A (-4,-5),B (6,-1),则以线段AB 为直径的圆的方程是( ) A.(x+1)2+(y-3)2=29 B.(x+1)2+(y-3)2=116 C.(x-1)2+(y+3)2=29D.(x-1)2+(y+3)2=116A (-4,-5),B (6,-1),所以线段AB 的中点为C (1,-3),所求圆的半径r=12|AB|=12√102+42=√29,所以以线段AB 为直径的圆的方程是(x-1)2+(y+3)2=29,故选C .3.方程x=√1-y 2表示的图形是( ) A.两个半圆 B.两个圆 C.圆D.半圆x ≥0,方程两边同时平方并整理得x 2+y 2=1,由此确定图形为半圆,故选D .4.一个动点在圆x 2+y 2=1上移动时,它与定点A (3,0)的连线中点的轨迹方程是( ) A.(x+3)2+y 2=4 B.(x-3)2+y 2=1 C.(2x-3)2+4y 2=1D.x+322+y 2=12M (x 0,y 0)为圆上的动点,则有x 02+y 02=1,设线段MA 的中点为P (x ,y ),则x=x 0+32,y=y 0+02,则x 0=2x-3,y 0=2y ,代入x 02+y 02=1,得(2x-3)2+(2y )2=1,即(2x-3)2+4y 2=1.5.圆(x-2)2+(y+3)2=2的圆心是 ,半径是 .-3) √26.圆(x+1)2+y 2=5关于直线y=x 对称的圆的标准方程为 .(x+1)2+y 2=5的圆心坐标为(-1,0),它关于直线y=x 的对称点坐标为(0,-1),即所求圆的圆心坐标为(0,-1),所以所求圆的标准方程为x 2+(y+1)2=5.2+(y+1)2=57.若直线3x-4y+12=0与两坐标轴交点为A ,B ,则以线段AB 为直径的圆的方程是 .解析由题意得A (0,3),B (-4,0),AB 的中点-2,32为圆的圆心,直径AB=5,以线段AB 为直径的圆的标准方程为(x+2)2+y-322=254. 答案(x+2)2+y-322=2548.已知圆M 过A (1,-1),B (-1,1)两点,且圆心M 在直线x+y-2=0上. (1)求圆M 的方程;(2)若圆M 上存在点P ,使|OP|=m (m>0),其中O 为坐标原点,求实数m 的取值范围.设圆M 的方程为(x-a )2+(y-b )2=r 2(r>0),根据题意得{a +b -2=0,(1-a )2+(-1-b )2=r 2,(-1-a )2+(1-b )2=r 2,解得{a =1,b =1,r =2,所以圆M 的方程为(x-1)2+(y-1)2=4. (2)如图,m=|OP|∈[2-√2,2+√2].关键能力提升练9.若直线y=kx 与圆(x-2)2+y 2=1的两个交点关于直线2x+y+b=0对称,则k ,b 的值分别为( ) A.12,-4B.-12,4C.12,4D.-12,-4y=kx与圆(x-2)2+y2=1的两个交点关于直线2x+y+b=0对称,直线2x+y+b=0的斜率为-2,所以k=12,并且直线2x+y+b=0经过已知圆的圆心,所以圆心(2,0)在直线2x+y+b=0上,所以4+0+b=0,所以b=-4.故选A.10.已知圆O:x2+y2=1,点A(-2,0)及点B(2,a),从A点观察B点,要使视线不被圆O挡住,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(-1,+∞)B.(-∞,-2)∪(2,+∞)C.-∞,-4√33∪4√33,+∞D.(-∞,-4)∪(4,+∞)方法1)(直接法)写出直线方程,将直线与圆相切转化为点到直线的距离来解决.过A,B两点的直线方程为y=a4x+a2,即ax-4y+2a=0,令d=√a2+16=1,化简后,得3a2=16,解得a=±4√33.再进一步判断便可得到正确答案为C.(方法2)(数形结合法)如图,设直线AB切圆O于点C在Rt△AOC中,由|OC|=1,|AO|=2,可求出∠CAO=30°.在Rt△BAD中,由|AD|=4,∠BAD=30°,可求得BD=4√33,再由图直观判断,故选C.11.(2020四川成都石室中学高二上期中)已知实数x,y满足x2+y2=1,则√3x+y的取值范围是()A.(-2,2)B.(-∞,2]C.[-2,2]D.(-2,+∞)解析因为x2+y2=1,所以设x=sin α,y=cos α,则√3x+y=√3sin α+cos α=2sinα+π6,所以√3x+y的取值范围是[-2,2].故选C.12.(多选题)若经过点P(5m+1,12m)可以作出圆(x-1)2+y2=1的两条切线,则实数m的取值可能是()A.110B.113C.-113D.-12P 可作圆的两条切线,说明点P 在圆的外部,所以(5m+1-1)2+(12m )2>1,解得m>113或m<-113,对照选项知AD 可能.13.(多选题)设有一组圆C k :(x-k )2+(y-k )2=4(k ∈R ),下列命题正确的是( ) A.不论k 如何变化,圆心C 始终在一条直线上 B.所有圆C k 均不经过点(3,0) C.经过点(2,2)的圆C k 有且只有一个 D.所有圆的面积均为4π(k ,k ),在直线y=x 上,故A 正确;令(3-k )2+(0-k )2=4,化简得2k 2-6k+5=0,∵Δ=36-40=-4<0,∴2k 2-6k+5=0无实数根,故B 正确;由(2-k )2+(2-k )2=4,化简得k 2-4k+2=0,∵Δ=16-8=8>0,有两个不等实根,∴经过点(2,2)的圆C k 有两个,故C 错误;由圆的半径为2,得圆的面积为4π,故D 正确.故选ABD .14.已知点A (8,-6)与圆C :x 2+y 2=25,P 是圆C 上任意一点,则|AP|的最小值是 .82+(-6)2=100>25,故点A 在圆外,从而|AP|的最小值为√82+(-6)2-5=10-5=5.15.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,且圆心到直线3x+4y+4=0的距离等于半径长,则圆C 的标准方程为 .(a ,0),且a>0,则点(a ,0)到直线3x+4y+4=0的距离为2,即√32+42=2,所以3a+4=±10,解得a=2或a=-143(舍去),则圆C 的标准方程为(x-2)2+y 2=4.x-2)2+y 2=416.矩形ABCD 的两条对角线相交于点M (2,1),AB 边所在直线的方程为x-2y-4=0,点T (-1,0)在AD 边所在直线上. (1)求AD 边所在直线的方程; (2)求矩形ABCD 外接圆的方程.因为AB 边所在直线的方程为x-2y-4=0,且AD 与AB 垂直,所以直线AD 的斜率为-2.又因为点T (-1,0)在直线AD 上,所以AD 边所在直线的方程为y-0=-2(x+1),即2x+y+2=0.(2)由{x -2y -4=0,2x +y +2=0,解得{x =0,y =-2,所以点A 的坐标为(0,-2),因为矩形ABCD 两条对角线的交点为M (2,1),所以M 为矩形外接圆的圆心.又|AM|=√(2-0)2+(1+2)2=√13,从而矩形ABCD 外接圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=13.学科素养创新练17.设A(x A,y A),B(x B,y B)为平面直角坐标系内的两点,其中x A,y A,x B,y B∈Z.令Δx=x B-x A,Δy=y B-y A,若|Δx|+|Δy|=3,且|Δx|·|Δy|≠0,则称点B为点A的“相关点”,记作B=τ(A).(1)求点(0,0)的“相关点”的个数.(2)点(0,0)的所有“相关点”是否在同一个圆上?若在,写出圆的方程;若不在,请说明理由.因为|Δx|+|Δy|=3(Δx,Δy为非零整数),所以|Δx|=1,|Δy|=2或|Δx|=2,|Δy|=1,所以点(0,0)的“相关点”有8个.(2)是.设点(0,0)的“相关点”的坐标为(x,y).由(1)知|Δx|2+|Δy|2=5,即(x-0)2+(y-0)2=5,所以所有“相关点”都在以(0,0)为圆心,√5为半径的圆上,所求圆的方程为x2+y2=5.。
圆方程测试题及答案圆的标准方程是 (x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中 (a, b) 是圆心坐标,r 是半径。
以下是一些关于圆方程的测试题及答案。
1. 已知圆的圆心坐标为 (2, 3),半径为 5,求该圆的标准方程。
答案:将圆心坐标 (2, 3) 和半径 5 代入标准方程,得到 (x-2)^2 + (y-3)^2 = 25。
2. 若圆 C 的方程为 x^2 + y^2 - 6x - 8y + 12 = 0,求圆 C 的圆心坐标和半径。
答案:将方程整理为标准形式,得到 (x-3)^2 + (y-4)^2 = 5,所以圆心坐标为 (3, 4),半径为√5。
3. 圆 O 的方程为 x^2 + y^2 = 9,点 P(1, 2) 是否在圆 O 内?答案:将点 P 的坐标代入圆 O 的方程,得到 1^2 + 2^2 = 5,因为 5 < 9,所以点 P 在圆 O 内。
4. 已知圆 A 的方程为 (x-1)^2 + (y+2)^2 = 16,圆 B 的方程为(x+2)^2 + y^2 = 9,求两圆的交点坐标。
答案:解方程组 (x-1)^2 + (y+2)^2 = 16 和 (x+2)^2 + y^2 = 9,得到两圆的交点坐标为 (-1, 0) 和 (3, 0)。
5. 若圆 M 的方程为 x^2 + y^2 - 2x + 4y - 3 = 0,求圆 M 的直径。
答案:将方程整理为标准形式,得到 (x-1)^2 + (y+2)^2 = 8,所以圆 M 的半径为√8,直径为2√8。
结束语:通过以上测试题及答案,可以检验你对圆方程的理解和应用能力。
希望这些题目能帮助你更好地掌握圆方程的相关知识。
高二圆的方程练习题在高二数学中,圆是一个重要的几何形状。
了解圆的方程和性质是解决与圆相关问题的基础。
下面是一些高二圆的方程练习题,帮助你巩固和应用这方面的知识。
1. 已知圆C的半径为r,圆心坐标为(h, k)。
写出圆C的标准方程和一般方程。
解答:圆C的标准方程为:(x - h)² + (y - k)² = r²圆C的一般方程为:x² + y² - 2hx -2ky + h² + k² - r² = 02. 试写出过坐标原点的圆,半径为r的标准方程和一般方程。
解答:过坐标原点的圆的圆心坐标为(0, 0)。
标准方程为:x² + y² = r²一般方程为:x² + y² - r² = 03. 已知圆C过点A(2, 3)和B(4, 1),且圆心在y轴上。
写出圆C的方程。
解答:设圆C的圆心坐标为(0, k)。
由于圆心在y轴上,所以圆C的方程为x² + (y - k)² = r²。
将点A(2, 3)代入方程得:2² + (3 - k)² = r²。
将点B(4, 1)代入方程得:4² + (1 - k)² = r²。
由此可求得圆C的方程。
4. 已知圆C的直径的两个端点分别为A(3, 5)和B(-1, -2),写出圆C的方程。
解答:直径的中点坐标为[(3 + (-1))/2, (5 + (-2))/2] = (1, 1)。
由于直径的中点即为圆心,所以圆C的圆心坐标为(1, 1)。
圆C的半径为AB的一半,即√[(3 - (-1))² + (5 - (-2))²] / 2。
将圆心坐标和半径代入圆的标准方程可求得圆C的方程。
5. 已知圆C的方程为2x² + 2y² + 4x - 6y + 9 = 0,写出圆C的圆心坐标和半径。
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。
圆的方程习题附答案方程y=1-x^2表示的曲线是圆x^2+y^2=1的上半圆。
以M(1,0)为圆心,且与直线x-y+3=0相切的圆的方程是(x-1)^2+y^2=8.已知圆C1:(x+1)^2+(y-1)^2=1,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C2的方程为(x-2)^2+(y+2)^2=1.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(x-1)^2+(y+1)^2=2.在平面直角坐标系xOy中,已知A(-1,0),B(0,1),则满足|PA|^2-|PB|^2=4且在圆x^2+y^2=4上的点P的个数为2.6.已知动点M(x,y)到点O(0,0)与点A(6,0)的距离之比为2,则动点M的轨迹所围成的区域的面积是多少?解析:设点P为M到OA上的垂足,则有OP = 2AP。
根据勾股定理,可得到PM 的长度为 $\sqrt{5} \times 2$。
因此,M 的轨迹是以点 A 为圆心,以 $\sqrt{5} \times 2$ 为半径的圆。
其面积为 $S = \pi \times (\sqrt{5} \times 2)^2 = 20\pi$。
因此,答案为 $20\pi$。
7.当方程 $x^2 + y^2 + kx + 2y + k^2 = 0$ 所表示的圆的面积取最大值时,直线 $y = (k - 1)x + 2$ 的倾斜角 $\alpha$ 是多少?解析:将方程化简,可得到 $(x + \frac{k}{2})^2 + (y +1)^2 = (\frac{k}{2})^2 + 1$。
因此,圆的半径为 $r =\sqrt{(\frac{k}{2})^2 + 1} - \frac{k}{2}$。
为了使圆的面积最大,需要求出 $r$ 的最大值。
对 $r$ 求导,可得到 $\frac{dr}{dk} = \frac{-3k}{4\sqrt{(\frac{k}{2})^2 + 1}} + \frac{1}{2}$。
高中数学圆的方程典型例题
类型一:圆的方程
1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系.
2 求半径为4,与圆042422=---+y x y x 相切,且和直线0=y 相切的圆的方程.
3 求经过点)5,0(A ,且与直线02=-y x 和02=+y x 都相切的圆的方程.
4、方程
当m 取何值时表示圆的充要条件。
练习:
1、求过两点
B (-1,1)且圆心在直线x+y-2=0上的圆的方程.
2、求经过直线x+y=0与圆
的交点且经过点P(-1,-2)的圆的方程
3、已知圆C 的圆心在直线x-y-4=0上,且通过两圆:和:的交点,求圆C 的方程。
类型二:点、直线、圆与圆的位置关系判定
1、 若直线l:ax+by=1与圆C :
有两个不同的交点,则点P (a,b )与圆的位置关系是
2、 已知圆C :
,l 是过点P (3,0)的直线,求l 与圆C 的位置关系。
3、 已知两圆的方程分别为圆:和圆:,求这两圆的位置
关系。
练习:
1、 若点P (12a,5a-2)在圆
的内部,求实数a 的取值范围
2、 已知圆:,定点P (4,0),问过点P 的直线斜率在什么范围内取值时,这条直线和与已知圆:(1)相切,写出切线方程;(2)相交;(3)相离
3、 若两圆:和圆:有公共点,求实数m 的取值范围。
类型三:切线方程、切点弦方程、公共弦方程
1、 已知圆422=+y x O :,求过点()42,
P 与圆O 相切的切线.
2、 两圆0111221=++++F y E x D y x C :与0222222=++++F y E x D y x C :相交于A 、B 两
点,求它们的公共弦AB 所在直线的方程.
3、过圆122=+y x 外一点)3,2(M ,作这个圆的两条切线MA 、MB ,切点分别是A 、B ,求直线AB 的方程。
练习:
1.求过点(3,1)M ,且与圆22(1)4x y -+=相切的直线l 的方程.
2、过坐标原点且与圆02
52422=++-+y x y x 相切的直线的方程为 3、已知直线0125=++a y x 与圆0222
=+-y x x 相切,则a 的值为 .
类型四:弦长、弧问题
1、求直线063:=--y x l 被圆042:22=--+y x y x C 截得的弦AB 的长.
2、直线0323=-+y x 截圆422=+y x 得的劣弧所对的圆心角为
3、求两圆0222=-+-+y x y x 和522=+y x 的公共弦长
类型五:直线与圆的位置关系
1、已知直线0323=-+y x 和圆422=+y x ,判断此直线与已知圆的位置关系.
2、若直线m x y +=与曲线24x y -=
有且只有一个公共点,求实数m 的取值范围.
3 圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线01143=-+y x 的距离为1的点有几个?
练习1、直线1=+y x 与圆)0(0222>=-+a ay y x 没有公共点,则a 的取值范围是
2、若直线2+=kx y 与圆1)3()2(22=-+-y x 有两个不同的交点,则k 的取值范围
是 .
3、圆034222=-+++y x y x 上到直线01=++y x 的距离为2的点共有( ). (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个
4、 过点()43--,P 作直线l ,当斜率为何值时,直线l 与圆()()4212
2=++-y x C :有公共点.
类型六:圆与圆的位置关系
1、 判断圆02662:221=--++y x y x C 与圆0424:2
22=++-+y x y x C 的位置关系
2、圆0222=-+x y x 和圆0422=++y y x 的公切线共有 条。
练习
1:若圆042222=-+-+m mx y x 与圆08442222=-+-++m my x y x 相切,则实数m 的取值集合是 .
2:求与圆522=+y x 外切于点)2,1(-P ,且半径为52的圆的方程.
类型七:圆中的对称问题
1、圆222690x y x y +--+=关于直线250x y ++=对称的圆的方程是
2、 自点()33,
-A 发出的光线l 射到x 轴上,被x 轴反射,反射光线所在的直线与圆
074422=+--+y x y x C :相切 (1)求光线l 和反射光线所在的直线方程.
(2)光线自A 到切点所经过的路程.
类型八:圆中的最值问题
1、圆0104422=---+y x y x 上的点到直线014=-+y x 的最大距离与最小距离的差是
2、(1)已知圆1)4()3(221=-+-y x O :,),(y x P 为圆O 上的动点,求22y x d +=的最大、最小值.
(2)已知圆1)2(222=++y x O :,),(y x P 为圆上任一点.求
1
2--x y 的最大、最小值,求y x 2-的最大、最小值.
3、已知)0,2(-A ,)0,2(B ,点P 在圆4)4()3(22=-+-y x 上运动,则22PB PA +的最小值是 .
练习:
1:已知点),(y x P 在圆1)1(22=-+y x 上运动.
(1) 求
21--x y 的最大值与最小值;(2)求y x +2的最大值与最小值.
2、 设点),(y x P 是圆122=+y x 是任一点,求12+-=
x y u 的取值范围.
类型九:轨迹问题
1、基础训练:已知点M 与两个定点)0,0(O ,)0,3(A 的距离的比为
2
1,求点M 的轨迹方程.
2、已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆4)1(22=++y x 上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.
3、如图所示,已知圆422=+y x O :与y 轴的正方向交于A 点,点B 在直线2=y 上运动,过B 做圆O 的切线,切点为C ,求ABC ∆垂心H 的轨迹.
4、 已知圆的方程为2
22r y x =+,圆内有定点),(b a P ,圆周上有两个动点A 、B ,使PB PA ⊥,求矩形APBQ 的顶点Q 的轨迹方程.
练习:
1、由动点P 向圆122=+y x 引两条切线PA 、PB ,切点分别为A 、B ,APB ∠=600,则动点P 的轨迹方程是 .
.
2、设)0)(0,(),0,(>-c c B c A 为两定点,动点P 到A 点的距离与到B 点的距离的比为定值)0(>a a ,求P 点的轨迹.
3、已知两定点)0,2(-A ,)0,1(B ,如果动点P 满足PB PA 2=,则点P 的轨迹所包围的面积等于
4、已知定点)0,3(B ,点A 在圆122=+y x 上运动,M 是线段AB 上的一点,且MB AM 3
1=,问点M 的轨迹是什么?
5、已知定点)0,3(B ,点A 在圆12
2=+y x 上运动,AOB ∠的平分线交AB 于点M ,则点M 的轨迹方程是 .
6、已知直线1+=kx y 与圆422=+y x 相交于A 、B 两点,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OAPB ,求点P 的轨迹方程.
类型十:圆的综合应用
1、 已知圆0622=+-++m y x y x 与直线032=-+y x 相交于P 、Q 两点,O 为原点,且
OQ OP ⊥,求实数m 的值.
2、已知对于圆1)1(2
2=-+y x 上任一点),(y x P ,不等式0≥++m y x 恒成立,求实数m 的取值
范围.。