2019-2020学年高一数学寒假作业:(27)圆的方程

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2020版高中数学课时作业27圆的一般方程新人教A版必修2

2020版高中数学课时作业27圆的一般方程新人教A版必修2

课时作业27 圆的一般方程基础巩固1.圆x 2+y 2-2x +6y +8=0的周长等于( ) A.2πB .2πC .22πD .4π 解析:因为圆x 2+y 2-2x +6y +8=0化为标准方程得(x -1)2+(y +3)2=2,所以圆的半径是2,则圆的周长等于22π.答案:C2.圆x 2+y 2-2x -2y +1=0的圆心到直线x -y -2=0的距离为( ) A. 2 B .2 2 C .3 2 D .0 解析:圆的圆心坐标为(1,1),所以圆心到直线x -y -2=0的距离为|1-1-2|2= 2. 答案:A3.若直线3x +y +a =0过圆x 2+y 2+2x -4y =0的圆心,则a 的值为( )A .-1B .1C .3D .-3 解析:将圆x 2+y 2+2x -4y =0化为标准方程(x +1)2+(y -2)2=5,可得圆心(-1,2).∵直线3x +y +a =0过圆心,∴将(-1,2)代入直线3×(-1)+2+a =0,解得a =1.答案:B4.已知圆C 的圆心坐标为(2,-3),且点(-1,-1)在圆上,则圆C 的方程为( )A .x 2+y 2-4x +6y +8=0B .x 2+y 2-4x +6y -8=0C .x 2+y 2-4x -6y =0D .x 2+y 2-4x +6y =0解析:易知圆C 的半径为13,所以圆C 的标准方程为(x -2)2+(y +3)2=13,展开得一般方程为x 2+y 2-4x +6y =0.答案:D5.若点(1,-1)在圆x 2+y 2-x +y +m =0外,则m 的取值范围是( )A .m >0B .m <12C .0<m <12D .0≤m ≤12解析:x 2+y 2-x +y +m =0可化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122=12-m , 则12-m >0,解得m <12. 因为点(1,-1)在圆外,所以1+1-1-1+m >0,即m >0,所以0<m <12.故选C. 答案:C能力提升1.方程2x 2+2y 2-4x +8y +10=0表示的图形是( )A .一个点B .一个圆C .一条直线D.不存在 解析:方程2x 2+2y 2-4x +8y +10=0,可化为x 2+y 2-2x +4y +5=0,即(x -1)2+(y +2)2=0,故方程表示点(1,-2).答案:A2.方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示的圆过原点且圆心在直线y =x 上的条件是( )A .D =E =0,F ≠0B .D =F =0,E ≠0C .D =E ≠0,F ≠0 D .D =E ≠0,F =0 解析:∵圆过原点,∴F =0,又圆心在y =x 上,∴D =E ≠0.答案:D3.当a 为任意实数时,直线(a -1)x -y +a +1=0恒过定点C ,则以C 为圆心,5为半径的圆的方程为( )A .x 2+y 2-2x +4y =0B .x 2+y 2+2x +4y =0 C .x 2+y 2+2x -4y =0 D .x 2+y 2-2x -4y =0 解析:直线(a -1)x -y +a +1=0可化为(-x -y +1)+a (1+x )=0,由⎩⎪⎨⎪⎧-x -y +1=0,x +1=0得C (-1,2). 所以圆的方程为(x +1)2+(y -2)2=5,即x 2+y 2+2x -4y =0.答案:C4.已知一圆的圆心为点A (2,-3),一条直径的端点分别在x 轴和y 轴上,则圆的方程是( )A .(x +2)2+(y -3)2=13B .(x -2)2+(y +3)2=13C .(x -2)2+(y +3)2=52D .(x +2)2+(y -3)2=52解析:图1如图1,结合圆的性质可知,圆的半径r =(2-0)2+(-3-0)2 =13.故所求圆的方程为(x -2)2+(y +3)2=13.答案:B5.若直线l :ax +by +1=0始终平分圆M :x 2+y 2+4x +2y +1=0的周长,则(a -2)2+(b -2)2的最小值为( ) A. 5 B .5 C .2 5 D .10 解析:圆M 的圆心为(-2,-1),由题意知点M 在直线l 上,所以-2a -b +1=0,所以b =-2a +1,所以(a -2)2+(b -2)2=(a -2)2+(-2a +1-2)2=5a 2+5≥5.故选B.答案:B6.光线从点A (1,1)出发,经y 轴反射到圆C :(x -5)2+(y -7)2=4的最短路程等于________.解析:∵A (1,1)关于y 轴对称点为A ′(-1,1),∴所求的最短路程为|A ′C |-2,|A ′C |=62+62=6 2.∴所求的最短路程为62-2.答案:62-27.圆C 过点A (6,0),B (1,5),且圆心在直线l :2x -7y +8=0上.求圆C 的方程;解:解法1:直线AB 的斜率k =5-01-6=-1,所以线段AB 的垂直平分线m 的斜率为1.线段AB 的中点的横坐标和纵坐标分别为x =6+12=72, y =0+52=52. 因此,直线m 的方程为y -52=x -72, 即x -y -1=0.又圆心在直线l 上,所以圆心是直线m 与直线l 的交点.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1=0,2x -7y +8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =2, 所以圆心坐标为C (3,2).又半径r =|CA |=13,则所求圆的方程是(x -3)2+(y -2)2=13.解法2:设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(6-a )2+(0-b )2=r 2,(1-a )2+(5-b )2=r 2,2a -7b +8=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =2,r 2=13,所以所求圆的方程是(x -3)2+(y -2)2=13.8.(2019年广东实验中学高二检测)已知方程x 2+y 2+2x -6y +m =0.(1)若m ∈R ,试确定方程所表示的曲线;(2)若方程表示的是圆,且圆的圆心到直线2x -y -1=0的距离等于半径,求m 的值. 解:(1)原方程可变形为(x +1)2+(y -3)2=10-m .当m <10时,方程所表示的曲线是以(-1,3)为圆心、10-m 为半径的圆; 当m =10时,方程表示的图形是点(-1,3);当m >10时,方程不表示任何曲线.(2)当m <10时,圆心(-1,3)到直线的距离等于圆的半径10-m , 即|2×(-1)-3-1|22+(-1)2=10-m ,∴m =145. 9.已知两个定点O (0,0)和A (3,0),动点P 到点O 的距离与它到点A 的距离的比是1∶2,求动点P 的轨迹.解:设点P 的坐标为(x ,y ).因为|PO ||PA |=12=x 2+y 2(x -3)2+y2, 整理得x 2+y 2+2x -3=0,即(x +1)2+y 2=4.∴动点P 的轨迹是以(-1,0)为圆心,2为半径的圆.10.动点M 到点A (2,0)的距离是它到点B (8,0)的距离的一半,求:(1)动点M 的轨迹方程;(2)若N 为线段AM 的中点,试求点N 的轨迹.解:(1)设动点M (x ,y )为轨迹上任意一点,则点M 适合的条件可表示为(x -2)2+y 2=12(x -8)2+y 2 平方后再整理,得x 2+y 2=16.可以验证,这就是动点M 的轨迹方程.(2)设动点N 的坐标为(x ,y ),M 的坐标是(x 1,y 1).由于A (2,0),且N 为线段AM 的中点, 所以x =2+x 12,y =0+y 12. 所以有x 1=2x -2,y 1=2y .①由(1)知,M 是圆x 2+y 2=16上的点,所以M 的坐标(x 1,y 1)满足x 12+y 12=16.②将①代入②整理,得(x -1)2+y 2=4.所以M 的轨迹是以(1,0)为圆心,2为半径的圆.11.已知方程x 2+y 2-2(t +3)x +2(1-4t 2)y +16t 4+9=0(t ∈R )表示的图形是圆.(1)求t 的取值范围;(2)求其中面积最大的圆的方程;(3)若点P (3,4t 2)恒在所给圆内,求t 的取值范围.解:(1)已知方程可化为(x -t -3)2+(y +1-4t 2)2=(t +3)2+(1-4t 2)2-16t 4-9,∴r 2=-7t 2+6t +1>0,由二次函数的图象解得-17<t <1. (2)由(1)知r =-7t 2+6t +1 =-7⎝ ⎛⎭⎪⎫t -372+167,∴当t =37∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-17,1时, r max =477,此时圆的面积最大, 所对应的圆的方程是⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2472+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +13492=167. (3)当且仅当32+(4t 2)2-2(t +3)×3+2(1-4t 2)·(4t 2)+16t 4+9<0时, 点P 恒在圆内,∴8t 2-6t <0,∴0<t <34, 即t 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34.。

高中圆的方程基础练习题及讲解

高中圆的方程基础练习题及讲解

高中圆的方程基础练习题及讲解### 高中圆的方程基础练习题及讲解#### 练习题一题目:已知圆心在原点的圆的方程为 \(x^2 + y^2 = r^2\),求半径为3的圆的方程。

解答:将 \(r = 3\) 代入圆的标准方程,我们得到:\[ x^2 + y^2 = 3^2 \]\[ x^2 + y^2 = 9 \]这就是半径为3的圆的方程。

#### 练习题二题目:圆 \(x^2 + y^2 + 6x - 8y + 20 = 0\) 与直线 \(x + y - 1 = 0\) 相切。

求圆的半径。

解答:首先,将圆的方程化为标准形式:\[ (x + 3)^2 + (y - 4)^2 = r^2 \]\[ x^2 + 6x + y^2 - 8y + 20 = r^2 \]\[ x^2 + y^2 + 6x - 8y = r^2 - 20 \]由于圆与直线相切,圆心到直线的距离等于圆的半径。

圆心坐标为\((-3, 4)\),直线方程可以写成 \(y = -x + 1\)。

使用点到直线距离公式:\[ \text{距离} = \frac{|-3 + 4 - 1|}{\sqrt{2}} \]将距离等于半径代入:\[ r = \frac{|-3 + 4 - 1|}{\sqrt{2}} \]\[ r = \frac{1}{\sqrt{2}} \]#### 练习题三题目:已知圆 \(x^2 + y^2 = 1\) 与直线 \(y = x + b\) 相切,求\(b\) 的值。

解答:由于圆与直线相切,圆心到直线的距离等于圆的半径,即1。

圆心坐标为 \((0, 0)\),直线方程可以写成 \(x - y + b = 0\)。

使用点到直线距离公式:\[ 1 = \frac{|0 - 0 + b|}{\sqrt{1^2 + (-1)^2}} \]\[ 1 = \frac{|b|}{\sqrt{2}} \]解得:\[ b = \pm \sqrt{2} \]#### 练习题四题目:求圆 \(x^2 + y^2 - 4x - 6y + 9 = 0\) 的圆心坐标和半径。

高中数学必修二:圆的方程

高中数学必修二:圆的方程

2019-2020学年高一数学必修二第三节:圆的方程1.圆的定义及方程2.点与圆的位置关系点M (x 0,y 0)与圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的位置关系: (1)若M (x 0,y 0)在圆外,则(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2. (2)若M (x 0,y 0)在圆上,则(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2. (3)若M (x 0,y 0)在圆内,则(x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2.1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)确定圆的几何要素是圆心与半径.( )(2)方程(x -a )2+(y -b )2=t 2(t ∈R)表示圆心为(a ,b ),半径为t 的一个圆.( ) (3)方程x 2+y 2+4mx -2y =0不一定表示圆.( )(4)若点M (x 0,y 0)在圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0外,则x 20+y 20+Dx 0+Ey 0+F>0.()答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√2.(2016·全国卷Ⅱ)圆x 2+y 2-2x -8y +13=0的圆心到直线ax +y -1=0的距离为1,则a =( )A .-43B .-34C.3D .2解析:选A 因为圆x 2+y 2-2x -8y +13=0的圆心坐标为(1,4),所以圆心到直线ax +y -1=0的距离d =|a +4-1|a 2+1=1,解得a =-43.3.(教材习题改编)圆C 的直径的两个端点分别是A (-1,2),B (1,4),则圆C 的标准方程为________.解析:设圆心C 的坐标为(a ,b ),则a =-1+12=0,b =2+42=3,故圆心C (0,3).半径r =12|AB |=12[1-(-1)]2+(4-2)2= 2.∴圆C 的标准方程为x 2+(y -3)2=2. 答案:x 2+(y -3)2=24.若方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,则a 的取值范围是________. 解析:方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0可化为⎝⎛⎭⎫x +a 22+(y +a )2=-34a 2-a +1,因为该方程表示圆,所以-34a 2-a +1>0,即3a 2+4a -4<0,所以-2<a <23.答案:⎝⎛⎭⎫-2,23 5.若点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是________. 解析:因为点(1,1)在圆(x -a )2+(y +a )2=4的内部,所以(1-a )2+(1+a )2<4. 即a 2<1,故-1<a <1. 答案:(-1,1)考点一 求圆的方程 (重点保分型考点——师生共研)(2017·全国卷Ⅲ)已知抛物线C :y 2=2x ,过点(2,0)的直线l 交C 于A ,B 两点,圆M 是以线段AB 为直径的圆.❶(1)证明:坐标原点O 在圆M 上;❷(2)设圆M 过点P (4,-2),求直线l 与圆M 的方程.❸[学审题]①由此条件可知,直线AB 的方程可设为x =my +2.如果设为点斜式,则需讨论斜率的存在性;②若坐标原点O 在圆M 上,则OA ⊥OB ; ③由此可知PA ⊥PB ,|MO |=|MP |.解:(1)证明:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),l :x =my +2.由⎩⎪⎨⎪⎧x =my +2,y 2=2x可得y 2-2my -4=0,则y 1y 2=-4. 又x 1=y 212,x 2=y 222,故x 1x 2=(y 1y 2)24=4.因此OA 与OB 的斜率之积为y 1x 1·y 2x 2=-44=-1,所以OA ⊥OB .故坐标原点O 在圆M 上.(2)法一:由(1)可得y 1+y 2=2m ,x 1+x 2=m (y 1+y 2)+4=2m 2+4. 故圆心M 的坐标为(m 2+2,m ), 圆M 的半径r =(m 2+2)2+m 2.由于圆M 过点P (4,-2),因此AP ―→·BP ―→=0, 故(x 1-4)(x 2-4)+(y 1+2)(y 2+2)=0, 即x 1x 2-4(x 1+x 2)+y 1y 2+2(y 1+y 2)+20=0. 由(1)可知y 1y 2=-4,x 1x 2=4.所以2m 2-m -1=0,解得m =1或m =-12.当m =1时,直线l 的方程为x -y -2=0,圆心M 的坐标为(3,1),圆M 的半径为10,圆M 的方程为(x -3)2+(y -1)2=10.当m =-12时,直线l 的方程为2x +y -4=0,圆心M 的坐标为⎝⎛⎭⎫94,-12,圆M 的半径为854,圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x -942+⎝⎛⎭⎫y +122=8516. 法二:由(1)可得y 1+y 2=2m ,x 1+x 2=m (y 1+y 2)+4=2m 2+4. 故圆心M 的坐标为(m 2+2,m ). 又圆M 过坐标原点O 和点P (4,-2), ∴|MO |=|MP |,即(m 2+2)2+m 2=(m 2-2)2+(m +2)2, 整理得2m 2-m -1=0, 解得m =1或m =-12.当m =1时,直线l 的方程为x -y -2=0,圆心M 的坐标为(3,1),圆M 的半径为10,圆M 的方程为(x -3)2+(y -1)2=10.当m =-12时,直线l 的方程为2x +y -4=0,圆心M 的坐标为⎝⎛⎭⎫94,-12,圆M 的半径为854,圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x -942+⎝⎛⎭⎫y +122=8516. [解题师说]1.求圆的方程的2种方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程. (2)待定系数法:①若已知条件与圆心(a ,b )和半径r 有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a ,b ,r 的方程组,从而求出a ,b ,r 的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择设圆的一般方程,依据已知条件列出关于D ,E ,F 的方程组,进而求出D ,E ,F 的值.2.确定圆心的方法求圆的标准方程,其关键是确定圆心,确定圆心的主要方法有:(1)当题目条件中出现直线与圆相切时,可利用圆心在过切点且与切线垂直的直线上来确定圆心位置;(2)当题目条件中出现直线与圆相交,可考虑圆心在弦的垂直平分线上; (3)当题目条件出现两圆相切时,可考虑切点与两圆的圆心共线.[冲关演练]1.已知圆心在直线y =-4x 上,且圆与直线l :x +y -1=0相切于点P (3,-2),则该圆的方程是________________.解析:过切点且与x +y -1=0垂直的直线方程为x -y -5=0,与y =-4x 联立可求得圆心为(1,-4).所以半径r =(3-1)2+(-2+4)2=22, 故所求圆的方程为(x -1)2+(y +4)2=8. 答案:(x -1)2+(y +4)2=82.一个圆经过椭圆x 216+y 24=1的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________________.解析:由题意知a =4,b =2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,-2),右顶点的坐标为(4,0).由圆心在x 轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,-2),(4,0)三点.设圆的标准方程为(x -m )2+y 2=r 2(0<m <4,r >0),则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+4=r 2,(4-m )2=r 2,解得⎩⎨⎧m =32,r 2=254.所以圆的标准方程为⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=254. 答案:⎝⎛⎭⎫x -322+y 2=2543.(2018·广东七校联考)一个圆与y 轴相切,圆心在直线x -3y =0上,且在直线y =x 上截得的弦长为27,则该圆的方程为________________.解析:法一:∵所求圆的圆心在直线x -3y =0上, ∴设所求圆的圆心为(3a ,a ), 又所求圆与y 轴相切,∴半径r =3|a |, 又所求圆在直线y =x 上截得的弦长为27, 圆心(3a ,a )到直线y =x 的距离d =|2a |2=2|a |,∴d 2+(7)2=r 2,即2a 2+7=9a 2,∴a =±1.故所求圆的方程为(x -3)2+(y -1)2=9或(x +3)2+(y +1)2=9. 法二:设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2, 则圆心(a ,b )到直线y =x 的距离为|a -b |2,∴r 2=(a -b )22+7, 即2r 2=(a -b )2+14.① 由于所求圆与y 轴相切, ∴r 2=a 2,②又∵所求圆的圆心在直线x -3y =0上, ∴a -3b =0,③联立①②③,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =1,r 2=9或⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-1,r 2=9.故所求圆的方程为(x -3)2+(y -1)2=9或(x +3)2+(y +1)2=9. 答案:(x -3)2+(y -1)2=9或(x +3)2+(y +1)2=9考点二 与圆有关的轨迹问题 (重点保分型考点——师生共研)也出现在解答题中,难度适中,属于中低档题.[典题领悟]设定点M (-3,4),动点N 在圆x 2+y 2=4上运动,以OM ,ON 为两边作平行四边形MONP ,求点P 的轨迹.解:如图,设P (x ,y ),N (x 0,y 0),则线段OP 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫x 2,y 2,线段MN 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫x 0-32,y 0+42.因为平行四边形的对角线互相平分,所以x 2=x 0-32,y 2=y 0+42,整理得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x +3,y 0=y -4.又点N (x +3,y -4)在圆x 2+y 2=4上, 所以(x +3)2+(y -4)2=4.所以点P 的轨迹是以(-3,4)为圆心,2为半径的圆,因为O ,M ,P 三点不共线,所以应除去两点⎝⎛⎭⎫-95,125和⎝⎛⎭⎫-215,285. [解题师说]1.掌握“3方法”2.明确“5步骤”3.关注1个易错点此类问题在解题过程中,常因忽视对特殊点的验证而造成解题失误.(如典题领悟)[冲关演练]在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为2 3.(1)求圆心P 的轨迹方程; (2)若P 点到直线y =x 的距离为22,求圆P 的方程. 解:(1)设P (x ,y ),圆P 的半径为r .由题设y 2+2=r 2,x 2+3=r 2,从而y 2+2=x 2+3. 故P 点的轨迹方程为y 2-x 2=1. (2)设P (x 0,y 0).由已知得|x 0-y 0|2=22. 又P 点在双曲线y 2-x 2=1上,从而得⎩⎪⎨⎪⎧|x 0-y 0|=1,y 20-x 20=1.由⎩⎪⎨⎪⎧ x 0-y 0=1,y 20-x 20=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=-1.此时,圆P 的半径r = 3.由⎩⎪⎨⎪⎧ x 0-y 0=-1,y 20-x 20=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=1. 此时,圆P 的半径r = 3.故圆P 的方程为x 2+(y -1)2=3或x 2+(y +1)2=3.考点三 与圆有关的最值问题 (题点多变型考点——追根溯源)角度(一) 斜率μ=y -bx -a型最值问题 1.已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求yx 的最大值和最小值. 解:原方程可化为(x -2)2+y 2=3, 表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆.yx的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率, 所以设yx=k ,即y =kx .当直线y =kx 与圆相切时(如图),斜率k 取最大值或最小值, 此时|2k -0|k 2+1=3, 解得k =± 3.所以yx 的最大值为3,最小值为- 3. [题型技法] 形如μ=y -bx -a型的最值问题,可转化过定点(a ,b )的动直线斜率的最值问题求解.如本题y x =y -0x -0表示过坐标圆点的直线的斜率.角度(二) 截距μ=ax +by 型最值问题2.已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求y -x 的最大值和最小值. 解:y -x 可看作是直线y =x +b 在y 轴上的截距,如图所示,当直线y =x +b 与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,此时|2-0+b |2=3,解得b =-2± 6.所以y -x 的最大值为-2+6,最小值为-2- 6.[题型技法] 形如μ=ax +by 型的最值问题,常转化为动直线截距的最值问题求解.如本题可令b =y -x ,即y =x +b ,从而将y -x 的最值转化为求直线y =x +b 的截距的最值问题.另外,此类问题也常用三角代换求解.由于圆的方程可整理为(x -2)2+y 2=3,故可令⎩⎨⎧ x -2=3cos θ,y =3sin θ,即⎩⎨⎧x =3cos θ+2,y =3sin θ,从而y -x =3sin θ-3cos θ-2=6sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4-2,进而求出y -x 的最大值和最小值.角度(三) 距离μ=(x -a )2+(y -b )2型最值问题3.已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求x 2+y 2的最大值和最小值. 解:如图所示,x 2+y 2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为 (2-0)2+(0-0)2=2,所以x 2+y 2的最大值是(2+3)2=7+43,x 2+y 2的最小值是(2-3)2=7-4 3.[题型技法] 形如μ=(x -a )2+(y -b )2型的最值问题,可转化为动点(x ,y )与定点(a ,b )的距离的平方求最值.如本题中x 2+y 2=(x -0)2+(y -0)2,从而转化为动点(x ,y )与坐标原点的距离的平方.[题“根”探求]看个性角度(一)是求μ=y -bx -a型最值问题; 角度(二)是将角度一中的yx 变换为y -x ,即求μ=ax +by 型最值问题; 角度(三)则是将所求问题变为求距离的平方的最值问题找共性求解与圆有关的最值问题,其通法是数形结合和转化化归思想,其流程为:[冲关演练]1.(2018·厦门模拟)已知两点A (0,-3),B (4,0),若点P 是圆C :x 2+y 2-2y =0上的动点,则△ABP 的面积的最小值为( )A .6 B.112C .8D.212解析:选B x 2+y 2-2y =0可化为x 2+(y -1)2=1,则圆C 为以(0,1)为圆心,1为半径的圆.如图,过圆心C 向直线AB 作垂线交圆于点P ,连接BP ,AP ,这时△ABP 的面积最小,直线AB 的方程为x 4+y-3=1,即3x -4y -12=0,圆心C 到直线AB 的距离d =165,又|AB |=32+42=5,∴△ABP 的面积的最小值为12×5×⎝⎛⎭⎫165-1=112.2.已知实数x ,y 满足(x -2)2+(y -1)2=1,则z =y +1x 的最大值与最小值分别为________和________.解析:由题意,得y +1x 表示过点A (0,-1)和圆(x -2)2+(y -1)2=1上的动点(x ,y )的直线的斜率.当且仅当直线与圆相切时,直线的斜率分别取得最大值和最小值.设切线方程为y =kx -1,即kx -y -1=0,则|2k -2|k 2+1=1,解得k =4±73,所以z max =4+73,z min =4-73. 答案:4+73 4-73(一)普通高中适用作业A 级——基础小题练熟练快1.经过点(1,0),且圆心是两直线x =1与x +y =2的交点的圆的方程为( ) A .(x -1)2+y 2=1 B .(x -1)2+(y -1)2=1 C .x 2+(y -1)2=1 D .(x -1)2+(y -1)2=2解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,x +y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,即所求圆的圆心坐标为(1,1), 又由该圆过点(1,0),得其半径为1, 故圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=1.2.已知直线l :x +my +4=0,若曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则m 的值为( )A .2B .-2C .1D .-1解析:选D 因为曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0是圆(x +1)2+(y -3)2=9,若圆(x +1)2+(y -3)2=9上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则直线l :x +my +4=0过圆心(-1,3),所以-1+3m +4=0,解得m =-1.3.若圆x 2+y 2+2ax -b 2=0的半径为2,则点(a ,b )到原点的距离为( ) A .1 B .2 C.2D .4解析:选B 由半径r =12D 2+E 2-4F =124a 2+4b 2=2,得a 2+b 2=2. ∴点(a ,b )到原点的距离d =a 2+b 2=2,故选B.4.点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是( ) A .(x -2)2+(y +1)2=1B .(x -2)2+(y +1)2=4C .(x +4)2+(y -2)2=4D .(x +2)2+(y -1)2=1解析:选A设圆上任意一点为(x 1,y 1),中点为(x ,y ),则⎩⎨⎧x =x 1+42,y =y 1-22,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=2x -4,y 1=2y +2,代入x 2+y 2=4,得(2x -4)2+(2y +2)2=4,化简得(x -2)2+(y +1)2=1. 5.(2018·成都高新区月考)已知圆C 经过点A (1,1)和B (2,-2),且圆心C 在直线l :x -y +1=0上,则该圆的面积是( )A .5πB .13πC .17πD .25π解析:选D 法一:设圆心为(a ,a +1),半径为r (r >0),则圆的标准方程为(x -a )2+(y-a -1)2=r 2,又圆经过点A (1,1)和点B (2,-2),故有⎩⎪⎨⎪⎧(1-a )2+(-a )2=r 2,(2-a )2+(-3-a )2=r 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,r =5,故该圆的面积是25π. 法二:由题意可知圆心C 在AB 的中垂线y +12=13⎝⎛⎭⎫x -32,即x -3y -3=0上.由⎩⎪⎨⎪⎧ x -3y -3=0,x -y +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,y =-2,故圆心C 为(-3,-2),半径r =|AC |=5,圆的面积是25π. 6.已知圆C 的圆心是直线x -y +1=0与x 轴的交点,且圆C 与直线x +y +3=0相切,则圆C 的方程为( )A .(x +1)2+y 2=2B .(x +1)2+y 2=8C .(x -1)2+y 2=2D .(x -1)2+y 2=8解析:选A 直线x -y +1=0与x 轴的交点(-1,0). 根据题意,圆C 的圆心坐标为(-1,0).因为圆与直线x +y +3=0相切,所以半径为圆心到切线的距离,即r =d =|-1+0+3|12+12=2,则圆的方程为(x +1)2+y 2=2.7.(2018·广州综合测试)若一个圆的圆心是抛物线x 2=4y 的焦点,且该圆与直线y =x +3相切,则该圆的标准方程是________________.解析:抛物线x 2=4y 的焦点为(0,1),即圆心为(0,1),设该圆的标准方程是x 2+(y -1)2=r 2(r >0),因为该圆与直线y =x +3相切,所以r =d =|-1+3|2=2,故该圆的标准方程是x 2+(y -1)2=2.答案:x 2+(y -1)2=28.在平面直角坐标系内,若曲线C :x 2+y 2+2ax -4ay +5a 2-4=0上所有的点均在第四象限内,则实数a 的取值范围为________.解析:圆C 的标准方程为(x +a )2+(y -2a )2=4,所以圆心为(-a,2a ),半径r =2,故由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,|-a |>2,|2a |>2,解得a <-2,故实数a 的取值范围为(-∞,-2).答案:(-∞,-2)9.(2018·德州模拟)已知圆C 的圆心在x 轴的正半轴上,点M (0,5)在圆C 上,且圆心到直线2x -y =0的距离为455,则圆C 的方程为________________. 解析:因为圆C 的圆心在x 轴的正半轴上,设C (a,0),且a >0,所以圆心到直线2x -y =0的距离d =2a 5=455,解得a =2,所以圆C 的半径r =|CM |=4+5=3,所以圆C 的方程为(x -2)2+y 2=9.答案:(x -2)2+y 2=910.在平面直角坐标系xOy 中,以点(1,0)为圆心且与直线mx -y -2m -1=0(m ∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为________________.解析:因为直线mx -y -2m -1=0(m ∈R)恒过点(2,-1),所以当点(2,-1)为切点时,半径最大,此时半径r =2,故所求圆的标准方程为(x -1)2+y 2=2.答案:(x -1)2+y 2=2B 级——中档题目练通抓牢1.(2018·南昌检测)圆心在y 轴上,且过点(3,1)的圆与x 轴相切,则该圆的方程为( ) A .x 2+y 2+10y =0 B .x 2+y 2-10y =0 C .x 2+y 2+10x =0D .x 2+y 2-10x =0解析:选B 根据题意,设圆心坐标为(0,r ),半径为r ,则32+(r -1)2=r 2,解得r =5,可得圆的方程为x 2+y 2-10y =0.2.(2018·银川模拟)方程|y |-1=1-(x -1)2表示的曲线是( ) A .一个椭圆 B .一个圆 C .两个圆D .两个半圆解析:选D 由题意知|y |-1≥0,则y ≥1或y ≤-1,当y ≥1时,原方程可化为(x -1)2+(y -1)2=1(y ≥1),其表示以(1,1)为圆心、1为半径、直线y =1上方的半圆;当y ≤-1时,原方程可化为(x -1)2+(y +1)2=1(y ≤-1),其表示以(1,-1)为圆心、1为半径、直线y =-1下方的半圆.所以方程|y |-1=1-(x -1)2表示的曲线是两个半圆,选D.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=2B .(x +1)2+(y +1)2=2C .(x -1)2+(y -1)2=2D .(x -1)2+(y +1)2=2解析:选D 由题意知x -y =0 和x -y -4=0平行,且它们之间的距离为|4|2=22,所以r = 2.又因为x +y =0与x -y =0,x -y -4=0均垂直,所以由x +y =0和x -y =0联立得交点坐标为(0,0),由x +y =0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=2.4.已知圆C 关于y 轴对称,经过点(1,0)且被x 轴分成两段,弧长比为1∶2,则圆C 的方程为 ________________.解析:由已知圆心在y 轴上,且被x 轴所分劣弧所对圆心角为2π3,设圆心(0,a ), 半径为r ,则r sin π3=1,r cos π3=|a |,解得r =23,即r 2=43,|a |=33,即a =±33,故圆C 的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y ±332=43. 答案:x 2+⎝⎛⎭⎫y ±332=435.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α=________.解析:由题意可知,圆的半径r =12k 2+4-4k 2=124-3k 2≤1,当半径r 取最大值时,圆的面积最大,此时k =0,r =1,所以直线方程为y =-x +2,则有tan α=-1,又α∈[0,π),故α=3π4.答案:3π46.已知以点P 为圆心的圆经过点A (-1,0)和B (3,4),线段AB 的垂直平分线交圆P 于点C 和D ,且|CD |=410.(1)求直线CD 的方程; (2)求圆P 的方程.解:(1)由题意知,直线AB 的斜率k =1,中点坐标为(1,2).则直线CD 的方程为y -2=-(x -1),即x +y -3=0.(2)设圆心P (a ,b ),则由点P 在CD 上得a +b -3=0.① 又∵直径|CD |=410, ∴|PA |=210, ∴(a +1)2+b 2=40.②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-3,b =6或⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-2.∴圆心P (-3,6)或P (5,-2).∴圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40.7.已知过原点的动直线l 与圆C 1:x 2+y 2-6x +5=0相交于不同的两点A ,B . (1)求圆C 1的圆心坐标.(2)求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程.解:(1)把圆C 1的方程化为标准方程得(x -3)2+y 2=4, ∴圆C 1的圆心坐标为C 1(3,0).(2)设M (x ,y ),∵A ,B 为过原点的直线l 与圆C 1的交点,且M 为AB 的中点, ∴由圆的性质知:MC 1⊥MO ,∴MC 1―→·MO ―→=0. 又∵MC 1―→=(3-x ,-y ),MO ―→=(-x ,-y ), ∴x 2-3x +y 2=0. 易知直线l 的斜率存在, 故设直线l 的方程为y =mx , 当直线l 与圆C 1相切时, 圆心到直线l 的距离d =|3m -0|m 2+1=2, 解得m =±255.把相切时直线l 的方程代入圆C 1的方程化简得 9x 2-30x +25=0,解得x =53.当直线l 经过圆C 1的圆心时,M 的坐标为(3,0). 又∵直线l 与圆C 1交于A ,B 两点,M 为AB 的中点, ∴53<x ≤3. ∴点M 的轨迹C 的方程为x 2-3x +y 2=0,其中53<x ≤3,其轨迹为一段圆弧.C 级——重难题目自主选做1.已知M (m ,n )为圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上任意一点. (1)求m +2n 的最大值; (2)求n -3m +2的最大值和最小值. 解:(1)因为x 2+y 2-4x -14y +45=0的圆心C (2,7),半径r =22,设m +2n =t ,将m +2n =t 看成直线方程,因为该直线与圆有公共点, 所以圆心到直线的距离d =|2+2×7-t |12+22≤22,解得16-210≤t ≤16+210, 所以m +2n 的最大值为16+210. (2)记点Q (-2,3),因为n -3m +2表示直线MQ 的斜率k ,所以直线MQ 的方程为y -3=k (x +2), 即kx -y +2k +3=0.由直线MQ 与圆C 有公共点, 得|2k -7+2k +3|1+k2≤2 2. 可得2-3≤k ≤2+3,所以n -3m +2的最大值为2+3,最小值为2- 3.2.已知圆C 的方程为x 2+(y -4)2=1,直线l 的方程为2x -y =0,点P 在直线l 上,过点P 作圆C 的切线PA ,PB ,切点为A ,B .(1)若∠APB =60°,求点P 的坐标;(2)求证:经过A ,P ,C (其中点C 为圆C 的圆心)三点的圆必经过定点,并求出所有定点的坐标.解:(1)由条件可得圆C 的圆心坐标为(0,4),|PC |=2, 设P (a ,2a ),则a 2+(2a -4)2=2,解得a =2或a =65,所以点P 的坐标为(2,4)或⎝⎛⎭⎫65,125.(2)证明:设P (b,2b ),过点A ,P ,C 的圆即是以PC 为直径的圆,其方程为x (x -b )+(y -4)(y -2b )=0,整理得x 2+y 2-bx -4y -2by +8b =0, 即(x 2+y 2-4y )-b (x +2y -8)=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-4y =0,x +2y -8=0解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =4或⎩⎨⎧x =85,y =165,所以该圆必经过定点(0,4)和⎝⎛⎭⎫85,165.(二)重点高中适用作业A 级——保分题目巧做快做1.以M (1,0)为圆心,且与直线x -y +3=0相切的圆的方程是( ) A .(x -1)2+y 2=8 B .(x +1)2+y 2=8 C .(x -1)2+y 2=16D .(x +1)2+y 2=16解析:选A 因为所求圆与直线x -y +3=0相切,所以圆心M (1,0)到直线x -y +3=0的距离即为该圆的半径r ,即r =|1-0+3|2=2 2. 所以所求圆的方程为(x -1)2+y 2=8.2.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 .x 2+y 2=1 B .(x -3)2+y 2=1 C .(x -1)2+y 2=1D .x 2+(y -3)2=1解析:选A 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=1.3.(2018·兰州模拟)若直线ax +by +1=0(a >0,b >0)把圆(x +4)2+(y +1)2=16分成面积相等的两部分,则12a+2b 的最小值为( )A .10B .8C .5D .4解析:选B ∵圆(x +4)2+(y +1)2=16的圆心坐标为(-4,-1),直线ax +by +1=0把圆分成面积相等的两部分,∴该直线过点(-4,-1),∴-4a -b +1=0,即4a +b =1,∴12a +2b =⎝⎛⎭⎫12a +2b (4a +b )=4+8a b +b 2a≥4+28a b ×b 2a =8,当且仅当a =18,b =12时取“=”,故选B.4.(2018·湖北七市(州)联考)关于曲线C :x 2+y 4=1,给出下列四个命题: ①曲线C 有两条对称轴,一个对称中心;②曲线C 上的点到原点距离的最小值为1; ③曲线C 的长度l 满足l >42;④曲线C 所围成图形的面积S 满足π<S <4. 上述命题中,真命题的个数是( ) A .4 B .3 C .2D .1解析:选A ①将(x ,-y ),(-x ,y ),(-x ,-y )代入,方程不变,确定曲线C 关于x 轴,y 轴对称,关于原点对称,故①正确.②x 2+y 4=1⇒0≤x 2≤1,0≤y 4≤1,故x 2+y 2≥x 2+y 2·y 2=x 2+y 4=1,即曲线C 上的点到原点的距离为x 2+y 2≥1,故②正确;③由②知,x 2+y 4=1的图象位于单位圆x 2+y 2=1和边长为2的正方形之间,如图所示,其每一段弧长均大于2,所以l >42,故③正确;④由③知,π×12<S <2×2,即π<S <4,故④正确.选A.5.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=2B .(x +1)2+(y +1)2=2C .(x -1)2+(y -1)2=2D .(x -1)2+(y +1)2=2解析:选D 由题意知x -y =0 和x -y -4=0平行,且它们之间的距离为|4|2=22,所以r = 2.又因为x +y =0与x -y =0,x -y -4=0均垂直,所以由x +y =0和x -y =0联立得交点坐标为(0,0),由x +y =0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=2.6.圆(x -2)2+y 2=4关于直线y =33x 对称的圆的方程是________. 解析:圆与圆关于直线对称,则圆的半径相同,只需圆心关于直线对称即可.设所求圆的圆心坐标为(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧b -0a -2×33=-1,b +02=33×a +22,解得⎩⎨⎧a =1,b =3,所以圆(x -2)2+y 2=4的圆心关于直线y =33x 对称的点的坐标为(1,3),从而所求圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=4. 答案:(x -1)2+(y -3)2=47.在平面直角坐标系内,若曲线C :x 2+y 2+2ax -4ay +5a 2-4=0上所有的点均在第四象限内,则实数a 的取值范围为________.解析:圆C 的标准方程为(x +a )2+(y -2a )2=4,所以圆心为(-a,2a ),半径r =2,故由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,|-a |>2,|2a |>2,解得a <-2,故实数a 的取值范围为(-∞,-2).答案:(-∞,-2)8.已知平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +2y -4≤0恰好被面积最小的圆C :(x -a )2+(y -b )2=r 2及其内部所覆盖,则圆C 的方程为____________________.解析:由题意知,此平面区域表示的是以O (0,0),P (4,0),Q (0,2)所构成的三角形及其内部,所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆.∵△OPQ 为直角三角形,∴圆心为斜边PQ 的中点(2,1),半径r =|PQ |2=5, 因此圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5. 答案:(x -2)2+(y -1)2=59.已知过原点的动直线l 与圆C 1:x 2+y 2-6x +5=0相交于不同的两点A ,B . (1)求圆C 1的圆心坐标.(2)求线段AB 的中点M 的轨迹C 的方程.解:(1)把圆C 1的方程化为标准方程得(x -3)2+y 2=4, ∴圆C 1的圆心坐标为C 1(3,0).(2)设M (x ,y ),∵A ,B 为过原点的直线l 与圆C 1的交点,且M 为AB 的中点, ∴由圆的性质知:MC 1⊥MO ,∴MC 1―→·MO ―→=0. 又∵MC 1―→=(3-x ,-y ),MO ―→=(-x ,-y ), ∴x 2-3x +y 2=0. 易知直线l 的斜率存在, 故设直线l 的方程为y =mx , 当直线l 与圆C 1相切时, 圆心到直线l 的距离d =|3m -0|m 2+1=2, 解得m =±255.把相切时直线l 的方程代入圆C 1的方程化简得 9x 2-30x +25=0,解得x =53.当直线l 经过圆C 1的圆心时,M 的坐标为(3,0). 又∵直线l 与圆C 1交于A ,B 两点,M 为AB 的中点, ∴53<x ≤3. ∴点M 的轨迹C 的方程为x 2-3x +y 2=0,其中53<x ≤3,其轨迹为一段圆弧.10.已知M (m ,n )为圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上任意一点. (1)求m +2n 的最大值; (2)求n -3m +2的最大值和最小值. 解:(1)因为x 2+y 2-4x -14y +45=0的圆心C (2,7),半径r =22,设m +2n =t ,将m +2n =t 看成直线方程,因为该直线与圆有公共点, 所以圆心到直线的距离d =|2+2×7-t |12+22≤22,解得16-210≤t ≤16+210, 所以m +2n 的最大值为16+210. (2)记点Q (-2,3),因为n -3m +2表示直线MQ 的斜率k ,所以直线MQ 的方程为y -3=k (x +2), 即kx -y +2k +3=0.由直线MQ 与圆C 有公共点, 得|2k -7+2k +3|1+k 2≤2 2.可得2-3≤k ≤2+3,所以n -3m +2的最大值为2+3,最小值为2- 3.B 级——拔高题目稳做准做1.(2018·银川模拟)方程|y |-1=1-(x -1)2表示的曲线是( ) A .一个椭圆 B .一个圆 C .两个圆D .两个半圆解析:选D 由题意知|y |-1≥0,则y ≥1或y ≤-1,当y ≥1时,原方程可化为(x -1)2+(y -1)2=1(y ≥1),其表示以(1,1)为圆心、1为半径、直线y =1上方的半圆;当y ≤-1时,原方程可化为(x -1)2+(y +1)2=1(y ≤-1),其表示以(1,-1)为圆心、1为半径、直线y =-1下方的半圆.所以方程|y |-1=1-(x -1)2表示的曲线是两个半圆,选D.2.已知圆C 关于y 轴对称,经过点(1,0)且被x 轴分成两段,弧长比为1∶2,则圆C 的方程为 ________________.解析:由已知圆心在y 轴上,且被x 轴所分劣弧所对圆心角为2π3,设圆心(0,a ), 半径为r ,则r sin π3=1,r cos π3=|a |,解得r =23,即r 2=43,|a |=33,即a =±33,故圆C 的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y ±332=43. 答案:x 2+⎝⎛⎭⎫y ±332=433.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α=________.解析:由题意可知,圆的半径r =12k 2+4-4k 2=124-3k 2≤1,当半径r 取最大值时,圆的面积最大,此时k =0,r =1,所以直线方程为y =-x +2,则有tan α=-1,又α∈[0,π),故α=3π4.答案:3π44.已知圆C 和直线x -6y -10=0相切于点(4,-1),且经过点(9,6),则圆C 的方程为________________.解析:因为圆C 和直线x -6y -10=0相切于点(4,-1), 所以过点(4,-1)的直径所在直线的斜率为-6, 其方程为y +1=-6(x -4), 即y =-6x +23.又因为圆心在以(4,-1),(9,6)两点为端点的线段的中垂线y -52=-57⎝⎛⎭⎫x -132上,即5x +7y -50=0上,由⎩⎪⎨⎪⎧y =-6x +23,5x +7y -50=0解得圆心坐标为(3,5), 所以半径为(9-3)2+(6-5)2=37, 故所求圆的方程为(x -3)2+(y -5)2=37. 答案:(x -3)2+(y -5)2=375.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :(x +2)2+(y +2)2=r 2(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 ―→的最小值.解:(1)设圆心C (a ,b ),由已知得M (-2,-2),则⎩⎪⎨⎪⎧ a -22+b -22+2=0,b +2a +2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0,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x 2+y 2=2.(2)设Q (x ,y ),则x 2+y 2=2,PQ ―→·MQ ―→=(x -1,y -1)·(x +2,y +2)=x 2+y 2+x +y -4=x +y -2.令x =2cos θ,y =2sin θ,所以PQ ―→·MQ ―→=x +y -2 =2(sin θ+cos θ)-2=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4-2, 又⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4min =-1, 所以PQ ―→·MQ ―→的最小值为-4.6.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆心在第二象限,半径为2 2 的圆C 与直线y =x 相切于坐标原点O .(1)求圆C 的方程;(2)试探求C 上是否存在异于原点的点Q ,使Q 到定点F (4,0) 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.解:(1)设圆C 的圆心为C (a ,b ),则圆C 的方程为(x -a )2+(y -b )2=8.因为直线y =x 与圆C 相切于原点O ,所以O 点在圆C 上,且OC 垂直于直线y =x ,于是有⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2=8,b a =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =-2或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =2. 由于点C (a ,b )在第二象限,故a <0,b >0,所以圆C 的方程为(x +2)2+(y -2)2=8.(2)假设存在点Q 符合要求,设Q (x ,y ),则有⎩⎪⎨⎪⎧(x -4)2+y 2=16,(x +2)2+(y -2)2=8,解得x =45或x =0(舍去). 所以存在点Q ⎝⎛⎭⎫45,125,使Q 到定点F (4,0)的距离等于线段OF 的长.。

圆的标准方程(经典练习及答案详解)

圆的标准方程(经典练习及答案详解)

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.。

圆的方程(含答案)

圆的方程(含答案)

圆的方程【知识清单】: 1.圆的定义及方程2.点与圆的位置关系点M (x 0,y 0)与圆(x -a )2+(y -b )2=r 2的位置关系: (1)若M (x 0,y 0)在圆外,则(x 0-a )2+(y 0-b )2>r 2. (2)若M (x 0,y 0)在圆上,则(x 0-a )2+(y 0-b )2=r 2. (3)若M (x 0,y 0)在圆内,则(x 0-a )2+(y 0-b )2<r 2.注意:对于方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0表示圆时易忽视D 2+E 2-4F >0这一成立条件.【考点突破】:考点一 圆的方程(基础送分型考点——自主练透)1.(易错题)(2015·潍坊模拟)若圆C 经过(1,0),(3,0)两点,且与y 轴相切,则圆C 的方程为( ) A .(x -2)2+(y ±2)2=3 B .(x -2)2+(y ±3)2=3 C .(x -2)2+(y ±2)2=4 D .(x -2)2+(y ±3)2=4解析:选D 由题意知圆C 的半径为2,且圆心坐标可设为(2,b ),因此有(2-1)2+(b -0)2=2,解得b =±3,从而圆C 的方程为(x -2)2+(y ±3)2=4.2.(2016·石家庄一检)若圆C 的半径为1,点C 与点(2,0)关于点(1,0)对称,则圆C 的标准方程为( ) A .x 2+y 2=1 B .(x -3)2+y 2=1 C .(x -1)2+y 2=1D .x 2+(y -3)2=1解析:选A 因为点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=1.3.(2015·全国卷Ⅱ)已知三点A (1,0),B (0,3),C (2,3),则△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为( ) A ..53B .213C .253D .43解析:选B 设圆的一般方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则⎩⎨⎧1+D +F =0,3+3E +F =0,7+2D +3E +F =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-2,E =-433,F =1.∴△ABC 外接圆的圆心为⎝⎛⎭⎫1,233, 故△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为12+⎝⎛⎭⎫2332=213.[谨记通法]:1.求圆的方程的2种方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程. (2)待定系数法:①若已知条件与圆心(a ,b )和半径r 有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a ,b ,r 的方程组,从而求出a ,b ,r 的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D ,E ,F 的方程组,进而求出D ,E ,F 的值.2.确定圆心位置的3种方法(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上.(2)圆心在圆的任意弦的垂直平分线上,如“题组练透”第1题. (3)两圆相切时,切点与两圆圆心共线.[提醒]:解答圆的有关问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质. 考点二 与圆有关的最值问题(常考常新型考点——多角探明)[命题分析]与圆有关的最值问题也是命题的热点内容,它着重考查数形结合与转化思想.常见的命题角度有: 角度一:斜率型最值问题1.(2016·抚顺模拟)已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0,求yx 的最大值和最小值. 解:原方程可化为(x -2)2+y 2=3, 表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆. yx的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率, 所以设yx =k ,即y =kx .当直线y =kx 与圆相切时(如图),斜率k 取最大值或最小值, 此时|2k -0|k 2+1=3, 解得k =±3.所以yx 的最大值为3,最小值为- 3.角度二:截距型最值问题2.在[角度一]条件下求y -x 的最大值和最小值.解:y -x 可看作是直线y =x +b 在y 轴上的截距,如图所示,当直线y =x +b 与圆相切时,纵截距b 取得最大值或最小值,此时|2-0+b |2=3,解得b =-2±6.所以y -x 的最大值为-2+6,最小值为-2- 6.角度三:距离型最值问题3.在[角度一]条件下求x 2+y 2的最大值和最小值.解:如图所示,x 2+y 2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.又圆心到原点的距离为 (2-0)2+(0-0)2=2,所以x 2+y 2的最大值是(2+3)2=7+43,x 2+y 2的最小值是(2-3)2=7-4 3. 角度四:建立目标函数求最值问题4.已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1 和两点A (-m,0), B (m,0)(m >0).若圆C 上存在点P ,使得∠APB =90°,则m 的最大值为( )A .7B .6C .5D .4解析:选B 由(x -3)2+(y -4)2=1知圆上点P (x 0,y 0)可化为⎩⎪⎨⎪⎧x 0=3+cos θ,y 0=4+sin θ.∵∠APB =90°,即 AP ·BP =0,∴(x 0+m )(x 0-m )+y 20=0,∴m 2=x 20+y 20=26+6cos θ+8sin θ=26+10sin(θ+φ)≤36⎝⎛⎭⎫其中tan φ=34, ∴0<m ≤6,即m 的最大值为6.[方法归纳]:求解与圆有关的最值问题的2大规律(1)借助几何性质求最值:处理与圆有关的最值问题,应充分考虑圆的几何性质,并根据代数式的几何意义,借助数形结合思想求解.(2)建立函数关系式求最值:根据题目条件列出关于所求目标式子的函数关系式,然后根据关系式的特征选用参数法、配方法、判别式法等,利用基本不等式求最值是比较常用的. 考点三 与圆有关的轨迹问题(重点保分型考点——师生共研)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆P 在x 轴上截得线段长为22,在y 轴上截得线段长为2 3. (1)求圆心P 的轨迹方程;(2)若P 点到直线y =x 的距离为22,求圆P 的方程. 解:(1)设P (x ,y ),圆P 的半径为r ,则y 2+2=r 2,x 2+3=r 2. ∴y 2+2=x 2+3,即y 2-x 2=1. ∴P 点的轨迹方程为y 2-x 2=1. (2)设P 的坐标为(x 0,y 0), 则|x 0-y 0|2=22,即|x 0-y 0|=1. ∴y 0-x 0=±1,即y 0=x 0±1.①当y 0=x 0+1时,由y 20-x 20=1得(x 0+1)2-x 20=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=1,∴r 2=3, ∴圆P 的方程为x 2+(y -1)2=3;②当y 0=x 0-1时,由y 20-x 20=1得(x 0-1)2-x 20=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=0,y 0=-1, ∴r 2=3,∴圆P 的方程为x 2+(y +1)2=3. 综上所述,圆P 的方程为x 2+(y ±1)2=3.已知 OP =(2+2cos α,2+2sin α),α∈R ,O 为坐标原点,向量 OQ 满足 OP +OQ =0,则动点Q 的轨迹方程是________.解析:设Q (x ,y ),由 OP +OQ =(2+2cos α+x,2+2sin α+y )=(0,0),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-2-2cos α,y =-2-2sin α, ∴(x +2)2+(y +2)2=4. 答案:(x +2)2+(y +2)2=4[由题悟法]:与圆有关的轨迹问题的4种求法 (1)直接法:直接根据题目提供的条件列出方程. (2)定义法:根据圆、直线等定义列方程. (3)几何法:利用圆与圆的几何性质列方程.(4)代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式等.【三维演练】:一抓基础,多练小题做到眼疾手快3.圆x 2+y 2-2x +4y +3=0的圆心到直线x -y =1的距离为( ) A .2 B .22C .1D . 2解析:选D 已知圆的圆心是(1,-2),到直线x -y =1的距离是|1+2-1|12+12=22= 2.4.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:选D 由题意知x -y =0 和x -y -4=0之间的距离为|4|2=22,所以r =2;又因为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=2.5.圆(x +2)2+y 2=5关于原点P (0,0)对称的圆的方程为________. 解析:(x ,y )关于原点P (0,0)的对称点为(-x ,-y ), 则(-x +2)2+(-y )2=5,即(x -2)2+y 2=5. 答案:(x -2)2+y 2=5二保高考,全练题型做到高考达标3.(2016·深圳五校联考)已知直线l :x +my +4=0,若曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则m 的值为( )A .2B .-2C .1D .-1解析:选D 因为曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0是圆(x +1)2+(y -3)2=9,若圆(x +1)2+(y -3)2=9上存在两点P ,Q 关于直线l 对称,则直线l :x +my +4=0过圆心(-1,3),所以-1+3m +4=0,解得m =-1.4.(2016·济南模拟)已知圆C 1:(x +1)2+(y -1)2=1,圆C 2与圆C 1关于直线x -y -1=0对称,则圆C 2的方程为( )A .(x +2)2+(y -2)2=1B .(x -2)2+(y +2)2=1C .(x +2)2+(y +2)2=1D .(x -2)2+(y -2)2=1解析:选B 设圆C 1的圆心坐标C 1(-1,1)关于直线x -y -1=0的对称点为(a ,b ),依题意得⎩⎪⎨⎪⎧b -1a +1=-1,a -12-b +12-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-2,所以圆C 2的方程为(x -2)2+(y +2)2=1.5.若圆(x -3)2+(y +5)2=r 2上有且只有两个点到直线4x -3y =2的距离等于1,则半径r 的取值范围是( ) A .(4,6) B .[4,6] C .[4,6)D .(4,6]解析:选A 易求圆心(3,-5)到直线4x -3y =2的距离为5.令 r =4,可知圆上只有一点到已知直线的距离为1;令r =6,可知圆上有三点到已知直线的距离为1,所以半径r 取值范围在(4,6)之间符合题意.6.在平面直角坐标系xOy 中,以点(1,0)为圆心且与直线mx -y -2m -1=0(m ∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为__________________.解析:因为直线mx -y -2m -1=0恒过定点(2,-1),所以圆心(1,0)到直线mx -y -2m -1=0的最大距离为d =(2-1)2+(-1-0)2=2,所以半径最大时的半径r =2,所以半径最大的圆的标准方程为(x -1)2+y 2=2.答案:(x -1)2+y 2=27.直线x -2y -2k =0与2x -3y -k =0的交点在圆x 2+y 2=9 的外部,则k 的取值范围是________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ x -2y -2k =0,2x -3y -k =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4k ,y =-3k .∴(-4k )2+(-3k )2>9,即25k 2>9, 解得k >35或k <-35.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,-35∪⎝⎛⎭⎫35,+∞ 8.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)与定直线x =-3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:49.已知以点P 为圆心的圆经过点A (-1,0)和B (3,4),线段AB 的垂直平分线交圆P 于点C 和D ,且|CD |=410.(1)求直线CD 的方程; (2)求圆P 的方程.解:(1)由题意知,直线AB 的斜率k =1,中点坐标为(1,2).则直线CD 的方程为y -2=-(x -1),即x +y -3=0.(2)设圆心P (a ,b ),则由点P 在CD 上得a +b -3=0.① 又∵直径|CD |=410,∴|PA |=210, ∴(a +1)2+b 2=40.②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-3,b =6或⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-2.∴圆心P (-3,6)或P (5,-2).∴圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40.10.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :(x +2)2+(y +2)2=r 2(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 的最小值.解:(1)设圆心C (a ,b ), 由已知得M (-2,-2), 则⎩⎪⎨⎪⎧a -22+b -22+2=0,b +2a +2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0,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x 2+y 2=2. (2)设Q (x ,y ),则x 2+y 2=2,PQ ·MQ =(x -1,y -1)·(x +2,y +2) =x 2+y 2+x +y -4=x +y -2. 令x =2cos θ,y =2sin θ,∴ PQ ·MQ =x +y -2=2(sin θ+cos θ)-2=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4-2, 所以 PQ · MQ 的最小值为-4.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.已知平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +2y -4≤0恰好被面积最小的圆C :(x -a )2+(y -b )2=r 2及其内部所覆盖,则圆C 的方程为________.解析:由题意知,此平面区域表示的是以O (0,0),P (4,0),Q (0,2)所构成的三角形及其内部,所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆.∵△OPQ 为直角三角形,∴圆心为斜边PQ 的中点(2,1),半径r =|PQ |2=5, 因此圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=5. 答案:(x -2)2+(y -1)2=52.已知点P (2,2),圆C :x 2+y 2-8y =0,过点P 的动直线l 与圆C 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)当|OP |=|OM |时,求直线l 的方程及△POM 的面积. 解:(1)圆C 的方程可化为x 2+(y -4)2=16, 所以圆心为C (0,4),半径为4.设M (x ,y ),则CM =(x ,y -4), MP =(2-x,2-y ),由题设知 CM ·MP =0,故x (2-x )+(y -4)(2-y )=0, 即(x -1)2+(y -3)2=2. 由于点P 在圆C 的内部,所以M 的轨迹方程是(x -1)2+(y -3)2=2.(2)由(1)可知M 的轨迹是以点N (1,3)为圆心,2为半径的圆.由于|OP |=|OM |,故O 在线段PM 的垂直平分线上,又P 在圆N 上,从而ON ⊥PM .因为ON 的斜率为3,所以直线l 的斜率为-13,所以直线l 的方程为y =-13x +83.又|OM |=|OP |=22,点O 到l 的距离为4105,|PM |=4105,所以△POM 的面积为165.【拓展延伸】:题型一:利用基本量的数学思想求圆的方程1、 已知方程22240x y x y m +--+=,(1)若此方程表示圆,求圆心坐标及m 的取值范围. (2)若(1)中的圆与直线240x y +-=相交于11(,)M x y 、22N(,)x y 两点,且OM ON ⊥,求圆的方程 .2、 已知方程222610x y x y ++-+=,直线:m 3l x y += (1)若直线l 和圆C 相切,求实数m 的值;(2)是否存在m 的值,使直线l 和圆C 相交于A,B 两点,且0OA OB ⋅=(其中O 为坐标原点),若存在,试求出m 的值;否则,请说明理由 .题型二:与圆有关的最值问题1、 过直线240x y ++=和圆222410x y x y ++-+=的交点,且面积最大的圆的方程为________.. 2、(1)已知点P(,)x y 在圆2211x y +-=()上运动,则12y x --的最大值为________;最小值为________. (2)已知实数x 、y 满足010y 221x y x ≤≤⎧⎪≤≤⎨⎪-≥⎩________. 题型三:点与圆的位置关系1、已知圆22:640C x y x y +-+=,试判断点T(1-,-2)与圆C 的位置关系.2、已知21a (y c M ,)、22a (y cM ,),其中222a - c ,a b c 0b =>且,,, ,点F (c ,0)在以MN 为直径的圆P 上,试判断原点与圆P 的位置关系.题型四:直线与圆的位置关系:1、直线1+=ax y 与圆03222=--+x y x 的交点的个数是2、已知平面区域00240x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩恰好被面积最小的圆C :222x a y b r -+-=()()覆盖.(1) 试求圆C 的方程;若斜率为1的直线l 与圆C 交于不同的两点A 、B ,满足CA CB ⊥,求直线l 的方程.3、 已知:以点2C(t t,)(t R 0∈≠,t )为圆心的圆与x 轴交于点O 、A ,与y 轴交于点O 、B .(1)求证:AOB ∆面积为定值;(2)设直线24y x =-+与圆C 交于M 、N 两点,若OM ON =,求圆C 的方程.题型五:与(动)圆有关的定点、定直线问题1、 已知圆C 方程:228m 6m+26+10m m x y x y m +--+=∈≠()(R,0) (1)证明:圆C 恒过一个定点M ,并求出此定点M 坐标;(2)判断直线4330x y +-=与圆C 的位置关系,并证明你的结论.2、已知圆C :221316x y -+-=()() ,直线:(2m 3)(m 4)220l x y m ++++-=(1)求证:无论m 取任何实数,直线l 必经过一个定点,请求出这个定点坐标; (2)当m 取任意实数时,直线l 与圆C 的位置关系有无不变性?试说明理由;(3)请判断直线l 被圆C 截得的弦何时最短?试求出截得的弦最短时,m 的值以及弦的长度a.3、已知圆C :221x y += ,直线1l 过点A(3,0),且与圆C 相切 (1)求直线1l 的方程;(2)设圆C 与x 轴相交于P 、Q 两点,M 是圆C 上异于P 、Q 的任意一点,过点A 且与x 轴垂直的直线记为2l ,直线PM 交2l 于 'P ,直线QM 交2l 于 'Q ,试证明:以'P 'Q 为直径的圆'C 总经过定点,请求出定点坐标.。

圆解方程练习题

圆解方程练习题

圆解方程练习题在数学中,解方程是一个常见的问题。

而圆解方程则是解决与圆相关的方程。

本文将介绍一些圆解方程的练习题,帮助读者熟悉这一概念并提升解题能力。

1. 练习题一已知一个圆的半径为r,方程为x^2 + y^2 = r^2。

求圆上一点的坐标。

解析:根据方程,我们可以得知圆的所有点都满足这个方程。

因此,我们只需要给定一个具体的半径值r,即可求得圆上的所有点的坐标。

例如,当r=3时,圆上的一些点坐标为(3,0)、(-3,0)、(0,3)、(0,-3)等。

2. 练习题二已知一个圆的直径为d,方程为(x - a)^2 + (y - b)^2 = (d/2)^2。

求圆心坐标。

解析:根据方程,我们可以发现(x-a)^2 + (y-b)^2就是圆心到圆上一点的距离的平方。

而方程右侧等式为(d/2)^2,则表示圆半径的平方。

因此,我们可以得出结论:圆心坐标为(a, b)。

3. 练习题三已知两个圆的方程分别为x^2 + y^2 + 2x + 2y = 0和x^2 + y^2 + 4x + 4y = 0。

求两个圆的交点坐标。

解析:首先,我们可以将两个方程进行整理,得到(x + 1)^2 + (y + 1)^2 = 1和(x + 2)^2 + (y + 2)^2 = 4。

这两个方程表示的是以(-1,-1)为圆心、半径为1的圆和以(-2,-2)为圆心、半径为2的圆。

根据这两个方程,我们可以计算得到两个圆的交点坐标。

4. 练习题四已知一个圆心坐标为(h, k),半径为r。

给定一个点P(x, y),判断点P是否在圆上。

解析:根据勾股定理,我们可以用以下关系判断点P是否在圆上:当(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2时,点P在圆上;当(x - h)^2 + (y - k)^2 > r^2时,点P在圆外;当(x - h)^2 + (y - k)^2 < r^2时,点P在圆内。

通过练习题的学习,我们可以更深入地理解圆解方程的概念和应用。

圆的方程练习题

圆的方程练习题

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 高中数学例题课后习题详解

圆的方程 高中数学例题课后习题详解

第二章直线和圆的方程2.4圆的方程2.4.1圆的标准方程例1求圆心为(2,3)A -,半径为5的圆的标准方程,并判断点1(5,7)M -,2(2,1)M --是否在这个圆上.分析:根据点的坐标与圆的方程的关系,只要判断一个点的坐标是否满足圆的方程,就可以得到这个点是否在图上.解:圆心为(2,3)A -,半径为5的圆的标准方程是22(2)(3)25x y -++=把点1(5,7)M -的坐标代入方程22(2)(3)25x y -++=的左边,得22(52)(73)25-+-+=,左右两边相等,点1M 的坐标满足圆的方程,所以点1M 在这个圆上.把点2(2,1)M --的坐标代入方程22(2)(3)25x y -++=的左边,得22(22)(13)20--+-+=,左右两边不相等,点2M 的坐标不满足圆的方程,所以点2M 不在这个圆上(图2.4-2).图2.4-2例2ABC 的三个顶点分别是(5,1)A ,(7,3)B -,(2,8)C -,求ABC 的外接圆的标准方程.分析:不在同一条直线上的三个点可以确定一个圆,三角形有唯一的外接圆.显然已知的三个点不在同一条直线上.只要确定了a ,b ,r ,圆的标准方程就确定了.解:设所求的方程是222()()x a y b r -+-=.①因为(5,1)A ,(7,3)B -,(2,8)C -三点都在圆上,所以它们的坐标都满足方程①.于是222222222(5)(1),(7)(3),(2)(8),a b r a b r a b r ⎧-+-=⎪-+--=⎨⎪-+--=⎩即22222222210226,14658,41668,a b a b r a b a b r a b a b r ⎧+--+=⎪+-++=⎨⎪+-++=⎩观察上面的式子,我们发现,三式两两相减,可以消去2a ,2b ,2r ,得到关于a ,b 的二元一次方程组28,1.a b a b -=⎧⎨+=-⎩解此方程组,得2,3.a b =⎧⎨=-⎩代入222(5)(1)a b r -+-=,得225r =.所以,ABC 的外接圆的标准方程是22(2)(3)25x y -++=.例3已知圆心为C 的圆经过(1,1)A ,(2,2)B -两点,且圆心C 在直线:10l x y -+=,求此圆的标准方程.分析:设圆心C 的坐标为(,)a b .由已知条件可知,||||CA CB =,且10a b -+=.由此可求出圆心坐标和半径.另外,因为线段AB 是圆的一条弦,根据平面几何知识,AB 的中点与圆心C 的连线垂直于AB ,由此可得到另一种解法.解法1:设圆心C 的坐标为(,)a b .因为圆心C 在直线:10l x y -+=上,所以10a b -+=.①因为A ,B 是圆上两点,所以||||CA CB ==,即330a b --=②由①②可得3a =-,2b =-.所以圆心C 的坐标是(3,2)--.圆的半径||5r AC ===.所以,所求圆的标准方程是22(3)(2)25x y +++=.解法2:如图2.4-3,设线段AB 的中点为D .由A ,B 两点的坐标为(1,1),(22)-,可得点D 的坐标为31,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,直线AB 的斜率为21321AB k --==--.因此,线段AB 的垂直平分线l '的方程是113232y x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,即330x y --=.由垂径定理可知,圆心C 也在线段AB 的垂直平分线上,所以它的坐标是方程组330,10x y x y --=⎧⎨-+=⎩的解.解这个方程组,得3,2.x y =-⎧⎨=-⎩所以圆心C 的坐标是(3,2)--.圆的半径||5r AC ===.所以,所求圆的标准方程是22(3)(2)25x y +++=.图2.4-3练习1.写出下列圆的标准方程.(1)圆心为()3,4C -,半径是;(2)圆心为()8,3C -,且经过点()5,1M --.【答案】(1)(x +3)2+(y ﹣4)2=5.(2)(x +8)2+(y ﹣3)2=25.【解析】【分析】(1)根据圆心和半径,直接写出圆的标准方程.(2)先求出圆的半径,可得圆的标准方程.【详解】解:(1)∵圆心在C (﹣3,4)x +3)2+(y ﹣4)2=5.(2)∵圆心在C (﹣8,3),且经过点M (﹣5,﹣1),故半径为MC ==5,故圆的标准方程为(x +8)2+(y ﹣3)2=25.2.已知圆的标准方程是()()223216x y -++=,借助计算工具计算,判断下列各点在圆上、圆外,还是在圆内.(1)()14.30, 5.72M -;(2)()25.70,1.08M ;(3)()33,6M -.【答案】(1)1M 在圆内;(2)2M 在圆外;(3)3M 在圆上.【解析】【分析】分别将三个点代入方程,和等号右边比较即可判断.【详解】(1)22(4.303)(5.722)15.528416-+-+=< ,1M ∴在圆内;(2)22(5.703)(1.082)16.776416-++=> ,2M ∴在圆外;(3)22(33)(62)16-+-+= ,3M ∴在圆上.3.已知()14,9P ,()26,3P 两点,求以12PP 为直径的圆的方程,并判断点()6,9M ,()3,3N ,()5,3Q 与圆的位置关系.【答案】点M 在圆上,点N 在圆外,点Q 在圆内【解析】【分析】先求出圆心和半径,得到圆方程,再计算点到圆心的距离,与半径作比较得到答案.【详解】由线段的中点坐标公式,求得圆心()5,6C .直径12PP ==.故所求圆的方程为()()225610x y -+-=.CM r == ,∴点M在圆上;CN r => ,∴点N 在圆外;3CQ r =< ,∴点Q 在圆内.综上:点M 在圆上,点N 在圆外,点Q 在圆内【点睛】本题考查了点和圆的位置关系,属于基础题型.4.已知AOB 的三个顶点分别是点()4,0A ,()0,0O ,()0,3B ,求AOB 的外接圆的标准方程.【答案】()22325224x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭【解析】【分析】由题意可确定圆的直径为AB ,根据中点坐标公式求出圆心坐标,结合两点距离公式求出半径即可.【详解】由题意知,AB 为圆的直径,设圆心为()C a b ,,则AB 中点即为3(2)2C ,,所以半径为52OC =,故外接圆的标准方程为:22325(2)()24x y -+-=.2.4.2圆的一般方程例4求过三点(0,0)O ,1(1,1)M ,2(4,2)M 的圆的方程,并求这个圆的圆心坐标和半径.分析:将点O ,1M ,2M 的坐标分别代入圆的一般方程,可得一个三元一次方程组,解方程组即可求出圆的方程.解:设圆的方程是220x y Dx Ey F ++++=.①因为O ,1M ,2M 三点都在圆上,所以它们的坐标都是方程①的解.把它们的坐标依次代入方程①,得到关于D ,E ,F 的一个三元一次方程组0,20,42200.F D E F D E F =⎧⎪+++=⎨⎪+++=⎩解这个方程组,得8,6,0.D E F =-⎧⎪=⎨⎪=⎩所以,所求圆的方程是22860x y x y +-+=.由前面的讨论可知,所求圆的圆心坐标是(4,3)-,半径5r ==.例5已知线段AB 的端点B 的坐标是(4,3),端点A 在圆22(1)4x y ++=上运动,求线段AB 的中点M 的轨迹方程.分析:如图2.4-4,点A 运动引起点M 运动,而点A 在已知圆上运动,点A 的坐标满足方程22(1)4x y ++=.建立点M 与点A 坐标之间的关系,就可以利用点A 的坐标所满足的关系式得到点M 的坐标满足的关系式,求出点M的轨迹方程.图2.4-4解:设点M 的坐标是(),x y ,点A 的坐标是()00,x y ,由于点B 的坐标是(4,3),且M 是线段AB 的中点,所以042x x +=,032y y +=.于是有024x x =-,023y y =-.①因为点A 在圆22(1)4x y ++=上运动,所以点A 的坐标满足圆的方程,即()220014x y ++=.②把①代入②,得22(241)(23)4x y -++-=,整理,得2233122x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭这就是点M 的轨迹方程,它表示以33,22⎛⎫ ⎪⎝⎭为圆心,半径为1的圆.练习5.求下列各圆的圆心坐标和半径.(1)2260x y x +-=;(2)2220x y by ++=;(3)222230x y ax a +--+=.【答案】(1)圆心为(30),,半径为3;(2)圆心为(0)b -,,半径为b ;(3)圆心为()a ,半径为a .【解析】【分析】结合配方法将圆的一般方程化为标准方程,再求出圆心和半径即可.【详解】(1)方程222260(3)9x y x x y +-=⇒-+=,所以圆心为(30),,半径为3;(2方程2222220()x y by x y b b ++=⇒++=,所以圆心为(0)b -,,半径为b ;(3)方程222222230()()x y ax a x a y a +--+=⇒-+-=,所以圆心为()a ,半径为a ;6.判断下列方程分别表示什么图形,并说明理由.(1)220x y +=;(2)222460x y x y +-+-=;(3)22220x y ax b ++-=.【答案】答案见解析【解析】【分析】(1)由方程可得0,0x y ==;(2)化简可得()()221211x y -++=可判断;(3)化简可得()2222x a y a b ++=+,分0a b ==和0a ≠或0b ≠时讨论可得.【详解】(1) 220x y +=,0,0x y ∴==,故220x y +=表示点()0,0;(2)222460x y x y +-+-=可化为()()221211x y -++=,所以方程222460x y x y +-+-=表示以()1,2-为半径的圆;(3)22220x y ax b ++-=可化为()2222x a y a b ++=+,当0a b ==时,方程22220x y ax b ++-=表示点()0,0,当0a ≠或0b ≠时,方程22220x y ax b ++-=表示以(),0a -为半径的圆.7.如图,在四边形ABCD 中,6AB =,3CD =,且//AB CD ,AD BC =,AB 与CD 间的距离为3.求等腰梯形ABCD 的外接圆的方程,并求这个圆的圆心坐标和半径.【答案】圆心坐标为30,8⎛⎫ ⎪⎝⎭,半径长为8.【解析】【分析】设所求圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,将A,B,C 三点坐标代入求解即可.【详解】由题意可知A (-3,0),B (3,0),C 3,32⎛⎫ ⎪⎝⎭设所求圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,则9309309393042D F D F D E F ⎧⎪-+=⎪++=⎨⎪⎪++++=⎩.解得0349D E F =⎧⎪⎪=-⎨⎪=-⎪⎩,故所求圆的方程为223904x y y +--=,其圆心坐标为30,8⎛⎫ ⎪⎝⎭,3658=.习题2.4复习巩固8.求下列各圆的圆心坐标和半径,并画出它们的图形.(1)22250x y x +--=;(2)222440x y x y ++--=;(3)2220x y ax ++=;(4)222220x y by b +--=.【答案】(1)圆心(10),,半径r =,图见解析;(2)圆心(12)-,,半径3r =,图见解析;(3)圆心(0)a -,,半径r a =,图见解析;(4)圆心(0)b ,,半径r =,图见解析;【解析】【分析】结合配方法将圆的一般方程化为标准方程,再求出圆心和半径,进而画出图形即可.【详解】(1)方程2222250(1)6x y x x y +--=⇒-+=,所以圆心为(10),,如图;(2方程22222440(1)(2)9x y x y x y ++--=⇒++-=,所以圆心为(12)-,,半径为3,如图;(3)方程2222220()x y ax x a y a ++=⇒++=,0a ≠所以圆心为(0)a -,,半径为a ;不妨设=2a ,如图;(4)方程222222220()3x y by b x y b b +--=⇒+-=,0b ≠所以圆心为(0)b ,;不妨设=1b ,如图;9.求下列各圆的方程,并面出图形.(1)圆心为点()8,3C -,且过点()5,1A ;(2)过()1,5A -,()5,5B ,()6,2C -三点.【答案】(1)22(8)(3)25x y -++=(图见解析)(2)2242200x y x y +---=(图见解析)【解析】【分析】(1)求出半径,利用圆的标准方程写出即可.(2)设出圆的一般方程,将三点代入解出即可.【详解】(1)由题意知半径5r ==,所以圆的方程为:22(8)(3)25x y -++=.(2)设圆的一般方程为:220x y Dx Ey F ++++=.将()1,5A -,()5,5B ,()6,2C -代入得:1+255042525550236462020D E F D D E F E D E F F -++==-⎧⎧⎪⎪++++=⇒=-⎨⎨⎪⎪++-+==-⎩⎩所以圆的方程为:2242200x y x y +---=.10.已知圆C 经过原点和点()2,1A ,并且圆心在直线:210l x y --=上,求圆C 的标准方程.【答案】22612951020x y ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【解析】【分析】设圆C 的标准方程为()()222x a y b r -+-=,根据题意得到不等式组,解之即可求出结果.【详解】设圆C 的标准方程为()()222x a y b r -+-=,由题意可得()()()()2222220021210a b r a b r a b ⎧-+-=⎪⎪-+-=⎨⎪--=⎪⎩,解得2651102920a b r ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,因此22612951020x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.11.圆C 的圆心在x 轴上,并且过()1,1A -和()1,3B 两点,求圆C 的方程.【答案】()22210x y -+=【解析】【分析】由题意,设圆心坐标和半径表示圆的标准方程,结合待定系数法即可.【详解】设圆C 的圆心坐标为()C a ,0,半径为r ,则圆C 的标准方程为:222()x a y r -+=,有{222222(1)1(1)3a r a r --+=-+=,解得2210a r ==,,所以圆C 的标准方程为:22(2)10x y -+=综合运用12.已知圆的一条直径的端点分别是A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).求证:此圆的方程是(x –x 1)(x –x 2)+(y –y 1)(y –y 2)=0.【答案】证明见解析【解析】【分析】由题意求得圆心和半径,可得圆的标准方程,化简即可.【详解】∵圆的一条直径的端点分别是A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴圆心为C (122x x +,122y y +),半径为2AB =∴此圆的方程是2122x x x +⎛⎫- ⎪⎝⎭+()()22212121224x x y y y y y -+-+⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即x 2–(x 1+x 2)x +()2124x x ++y 2–(y 1+y 2)y +()()()22212121244y y x x y y +-+-=,即x 2–(x 1+x 2)x +x 1•x 2+y 2–(y 1+y 2)y +y 1•y 2=0,即(x –x 1)(x –x 2)+(y –y 1)(y –y 2)=0.【点睛】本题主要考查圆的标准方程的特征,属于基础题.13.平面直角坐标系中有()0,1A ,()2,1B ,()3,4C ,()1,2D -四点,这四点是否在同一个圆上?为什么?【答案】四点在同一个圆上(证明见解析)【解析】【分析】以、、A B C 三点,求出圆的方程,再将点D 代入即可得出答案.【详解】设过、、A B C 三点的圆的一般方程为220x y Dx Ey F ++++=.将、、A B C 三点代入得:1+02412069163405E F D D E F E D E F F +==-⎧⎧⎪⎪++++=⇒=-⎨⎨⎪⎪++++==⎩⎩.所以圆的一般方程为222650x y x y +--+=.将点()1,2D -代入得:22(1)22(1)6250-+-⨯--⨯+=,满足方程.所以四点在同一个圆上.14.已知等腰三角形ABC 的一个顶点为()4,2A ,底边的一个端点为()3,5B ,求底边的另一个端点C 的轨迹方程,并说明它是什么图形.【答案】22(4)(2)10x y -+-=(去掉(3,5),(5,-1)两点);表示是以()4,2为圆心,半径,且去掉(3,5),(5,-1)两点的圆【解析】【分析】根据等腰三角形和已知顶点A (4,2),一个端点B (3,5),利用腰相等且能构成三角形即可求端点C 的轨迹方程;【详解】由题意知:设另一个端点(,)C x y,腰长为r ==,∴C 的轨迹方程:22(4)(2)10x y -+-=,又由A 、B 、C 构成三角形,即三点不可共线,∴需要去掉重合点(3,5),反向共线点(5,-1),即表示是以()4,2为圆心,以半径,且去掉(3,5),(5,-1)两点的圆.15.长为2a 的线段AB 的两个端点A 和B 分别在x 轴和y 轴上滑动,求线段AB 的中点的轨迹方程,并说明轨迹的形状.【答案】轨迹方程为:x 2+y 2=a 2(a >0).表示圆心在原点半径为a 的圆.【解析】【分析】设AB 的中点坐标为(x ,y ),当A 、B 均不与原点重合时,由直角三角形虚部的中线等于斜边的一半可得AB 中点轨迹,验证A 、B 有一点与原点重合时成立得答案.【详解】解:设线段AB 的中点P (x ,y ),若A 、B 不与原点重合时,则△AOB 是直角三角形,且∠O 为直角,则OP 12=AB ,而AB =2a ,∴OP =a ,即P 的轨迹是以原点为圆心,以a 为半径的圆,方程为x 2+y 2=a 2(a >0);若A 、B 有一个是原点,同样满足x 2+y 2=a 2(a >0).故线段AB 的中点的轨迹方程为:x 2+y 2=a 2(a >0).表示圆心在原点半径为a 的圆.拓广探索16.已知动点M 与两个定点()0,0O ,()3,0A 的距离的比为12,求动点M 的轨迹方程,并说明轨迹的形状.【答案】22(1)4x y ++=,以(1,0)-为圆心2为半径的圆【解析】【分析】设出点M ,根据题意列出等式,化简即为答案.【详解】设点(,)M x y .则12MO MA==,化简得:2222230(1)4x y x x y ++-=⇒++=为以(1,0)-为圆心2为半径的圆.17.在半面直角坐标系中,如果点P 的坐标(),x y 满足cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩,其中θ为参数.证明:点P 的轨迹是圆心为(),a b ,半径为r 的圆.【答案】证明见解析.【解析】【分析】将参数方程化为普通方程可证得结果.【详解】由cos sin x a r y b r θθ=+⎧⎨=+⎩可得cos sin x ary b r θθ-⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,又因为22cos sin 1θθ+=,所以221x a y b r r --⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即222()()x a y b r -+-=,所以点P 的轨迹是圆心为(,)a b ,半径为r 的圆.。

高一圆方程试题及答案

高一圆方程试题及答案

高一圆方程试题及答案一、选择题1. 圆的标准方程为(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2,其中(a, b)是圆的______。

A. 圆心坐标B. 半径C. 直径D. 切线答案:A2. 若圆的方程为x^2 + y^2 - 6x - 8y + 24 = 0,则该圆的半径为______。

A. 2B. 4C. 6D. 8答案:B3. 圆的一般方程为x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0,其中D^2 + E^2 - 4F > 0,则该圆的圆心坐标为______。

A. (-D/2, -E/2)B. (D/2, E/2)C. (-D, -E)D. (D, E)答案:A二、填空题4. 圆的方程为(x-2)^2 + (y+3)^2 = 9,该圆的圆心坐标为______,半径为______。

答案:(2, -3),35. 圆x^2 + y^2 = 25与直线x + y - 7 = 0相交于两点,这两点之间的距离为______。

答案:5√2三、解答题6. 已知圆的方程为x^2 + y^2 - 4x + 6y - 24 = 0,求该圆的圆心坐标和半径。

答案:圆心坐标为(2, -3),半径为7。

7. 圆x^2 + y^2 + 2x - 4y + 4 = 0与圆x^2 + y^2 - 6x - 8y + 9 = 0相交于两点,求这两圆的交点坐标。

答案:交点坐标为(1, 3)和(3, 1)。

8. 已知圆C的方程为x^2 + y^2 - 6x + 8y + 16 = 0,求过点(1, 2)且与圆C相切的直线方程。

答案:直线方程为x + y - 3 = 0或x - y + 1 = 0。

四、计算题9. 圆的方程为x^2 + y^2 - 10x - 6y + 25 = 0,求该圆与x轴的交点坐标。

答案:交点坐标为(5, 0)和(-5, 0)。

10. 已知圆的方程为x^2 + y^2 - 8x - 6y + 24 = 0,求该圆的切线方程,切线过点(3, 4)。

高一下学期数学圆的一般方程

高一下学期数学圆的一般方程

高一下学期数学作业28圆的一般方程班级:________ 学号:_______ 姓名:____________1.圆036422=--++y x y x 的标准方程为( ) .A 163222=-+-)()(y x .B 163222=++-)()(y x.C 163222=-++)()(y x.D 163222=+++)()(y x 2.将圆044222=+--+y x y x 平分的直线是( ).A 01=-+y x .B 03=++y x .C 01=+-y x .D 03=+-y x3.方程0222222=+++++b a by ax y x 表示的图形为( ) .A 以),(b a 为圆心的圆.B 以 ),(b a --为圆心的圆 .C 点 ),(b a.D 点),(b a -- 4.若圆C :04621212222=+-+-+--+m m y m x m y x )()( 过坐标原点,则实数m的值为 ().A 2或1.B -2或-1 .C 2 .D 15.当a 为任意实数时,直线011=++--a y x a )( 恒过定点C ,则以C 为圆心,5为半径的圆的方程为( ).A 04222=+-+y x y x.B 04222=+++y x y x .C 04222=-++y x y x.D 04222=--+y x y x 6.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 7.圆022=++++F Ey Dx y x 与两坐标轴均相交,则( )F E D A 4>>.F D E B 4>>. F E F D C 4422<<且.F E F D D 4422>>且.8.圆x 2+y 2+2x -4y +1=0关于直线2ax -by +2=0(a ,b ∈R)对称,则ab 的取值范围是( )]41(,.-∞A ]41(0,.B ,0)41(-.C]41,(-∞.D 9.设 A 为圆1122=+-y x )(上的动点, PA 是圆的切线且 1=PA ,则 P 点的轨迹方程是________.10.当实数m = 时,关于 y x ,的方程022122222=+++-+-+m y m m x m m )()(表示的图形是一个圆.11.已知圆04222=+-++a y x y x 关于直线 b x y +=2成轴对称图形,则b a - 的取值范围是________.12.已知圆C :0322=++++Ey Dx y x ,圆心在直线01=-+y x ,且圆心在第二象限,半径长为2,求圆的一般方程.13.已知圆C 的方程为021222=-+++-++m y m x m y x )()(,根据下列条件确定实数m 的取值,并写出相应的圆心坐标和半径:(1)圆的面积最小;(2)圆心距离坐标原点最近.14.设定点),(43-M ,动点N 在圆422=+y x 上运动,以ON OM , 为两边作平行四边形MONP ,求点P 的轨迹.。

高中数学圆的方程典型例题(含答案)

高中数学圆的方程典型例题(含答案)

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.分析:欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点P 与圆的位置关系,只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径,则点在圆内.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.分析:根据问题的特征,宜用圆的标准方程求解.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 .说明:对本题,易发生以下误解:由题意,所求圆与直线0=y 相切且半径为4,则圆心坐标为)4,(a C ,且方程形如2224)4()(=-+-y a x .又圆042422=---+y x y x ,即2223)1()2(=-+-y x ,其圆心为)1,2(A ,半径为3.若两圆相切,则34+=CA .故2227)14()2(=-+-a ,解之得1022±=a .所以欲求圆的方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2224)4()1022(=-++-y x .上述误解只考虑了圆心在直线0=y 上方的情形,而疏漏了圆心在直线0=y 下方的情形.另外,误解中没有考虑两圆内切的情况.也是不全面的.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 .说明:本题解决的关键是分析得到圆心在已知两直线的交角平分线上,从而确定圆心坐标得到圆的方程,这是过定点且与两已知直线相切的圆的方程的常规求法.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:要求圆的方程,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 -=ab b 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 . 说明:本题是求点到直线距离最小时的圆的方程,若变换为求面积最小呢?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 .说明:上述解法中,巧妙地避开了求A 、B 两点的坐标,虽然设出了它们的坐标,但并没有去求它,而是利用曲线与方程的概念达到了目标.从解题的角度上说,这是一种“设而不求”的技巧,从知识内容的角度上说,还体现了对曲线与方程的关系的深刻理解以及对直线方程是一次方程的本质认识.它的应用很广泛.例7、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。

圆解方程练习题带答案

圆解方程练习题带答案

圆解方程练习题带答案解方程是数学中重要的内容之一,帮助我们理解数学概念并解决实际问题。

在解方程的学习过程中,练习题是不可或缺的一部分。

本文将提供一些圆解方程的练习题及其答案,帮助读者加深对圆解方程的理解。

练习题1:已知圆的半径为3,求圆的面积。

解答:圆的面积公式为:S = π * r^2将半径r代入公式中,得到:S = π * 3^2S = π * 9S = 9π练习题2:已知圆心坐标为(2, 4),半径为5,求圆的方程。

解答:圆的方程为:(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2其中,(a, b)为圆心坐标,r为半径。

将已知数据代入方程中,得到:(x - 2)^2 + (y - 4)^2 = 5^2x^2 - 4x + 4 + y^2 - 8y + 16 = 25x^2 + y^2 - 4x - 8y - 5 = 0练习题3:已知圆心坐标为(-1, 2),过点(4, 1)的直线与圆交于两个点,求这两个点的坐标。

解答:设圆心为C(-1, 2),过点(4, 1)的直线为l。

首先求直线l的方程:设直线l的斜率为k。

k = (1 - 2) / (4 - (-1)) = -1/5直线l的方程为:y = -1/5 * x + b将过圆心C的直线l带入圆的方程中,求得交点:(-1)^2 + (2 - (-1)/5 * x + b)^2 = r^2x^2 - 2/5x + 2 - 2/5b + b^2 = r^2将直线l的方程代入上式中,得到:x^2 - 2/5x + 2 - 2/5(-1/5 * x + b) + b^2 = r^2x^2 - 2/5x + 2 + 2/25x - 2/25b + b^2 = r^2整理得:(1 + 2/25)x^2 + (-2/5 + 2/25b - 2/25x)x + (2 + b^2) - r^2 = 0令A = 1 + 2/25,B = -2/5 + 2/25b - 2/25x,C = 2 + b^2 - r^2则上式可化为:Ax^2 + Bx + C = 0由已知直线l与圆交于两个点可得到两个解,即求二次方程Ax^2 + Bx + C = 0的解。

2019-2020学年高一数学必修二(圆的方程)单元测试卷及答案详解

2019-2020学年高一数学必修二(圆的方程)单元测试卷及答案详解

2019-2020学年高一数学必修二(圆的方程)单元测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.已知圆22:4C x y +=,若点()00,P x y 在圆外,则直线00:4l x x y y +=与圆C 的位置关系为 ( )A. 相离B. 相切C. 相交D. 不能确定2.圆2220x y ax +-+=与直线l 相切于点()3,1A ,则直线l 的方程为( ). A. 250x y --= B. 210x y --= C. 20x y --= D. 40x y +-=3.若220x y x y m +-+-=,表示一个圆的方程,则m 的取值范围是( ). A. 12m <- B. 12m ≥- C. 12m >- D. 2m >- 4.直线30x y -+=被圆()()22222x y ++-=截得的弦长等于( )A.B.C.D.5.已知点()2,1P -为圆()22125x y -+=的弦AB 的中点,则直线AB 的方程为( ).A. 30x y --=B. 230x y +-=C. 210x y +-=D. 250x y --=6.圆2220x y x +-=与圆2240x y y ++=的位置关系是( )A. 相离B. 外切C. 相交D. 内切7.若直线y x b =+与曲线3y =b 的取值范围是( )A. 1⎡-+⎣B. 1⎡⎤-⎣⎦C. 1,1⎡-+⎣D. 1⎡⎤-⎣⎦8.若直线l :ax +by +1=0始终平分圆M :x 2+y 2+4x +2y +1=0的周长,则(a -2)2+(b -2)2的最小值为 ( )A. B. 5D. 109.若圆x 2+y 2-2ax +3by =0的圆心位于第三象限,那么直线x +ay +b =0一定不经过 ( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限10.已知圆C 过点M (1,1),N (5,1),且圆心在直线y =x -2上,则圆C 的方程为 ( )A. x 2+y 2-6x -2y +6=0B. x 2+y 2+6x -2y +6=0C. x 2+y 2+6x +2y +6=0D. x 2+y 2-2x -6y +6=011.若圆222660x y x y ++-+=有且仅有三个点到直线10x ay ++=的距离为1,则实数a 的值为( )A. 1±B. 4±C.D. 2± 12.已知直线l 为圆224x y +=在点处的切线,点P 为直线l 上一动点,点Q 为圆。

高中数学圆的方程知识点及习题(含答案)

高中数学圆的方程知识点及习题(含答案)

圆的方程【考纲要求】1.掌握圆的标准方程的特点,能根据所给有关圆心、半径的具体条件准确地写出圆的标准方程,2.能运用圆的标准方程正确地求出其圆心和半径,解决一些简单的实际问题,并会推导圆的标准方程.3.掌握圆的一般方程的特点,能将圆的一般方程化为圆的标准方程从而求出圆心的坐标和半径;4.能用待定系数法,由已知条件导出圆的方程. 【知识网络】【考点梳理】考点一:圆的标准方程222()()x a y b r -+-=,其中()a b ,为圆心,r 为半径.要点诠释:(1)如果圆心在坐标原点,这时00a b ==,,圆的方程就是222x y r +=.有关图形特征与方程的转化:如:圆心在x 轴上:b=0;圆与y 轴相切时:||a r =;圆与x 轴相切时:||b r =;与坐标轴相切时:||||a b r ==;过原点:222a b r +=.(2)圆的标准方程222()()x a y b r -+-=⇔圆心为()a b ,,半径为r ,它显现了圆的几何特点.(3)标准方程的优点在于明确指出了圆心和半径.由圆的标准方程可知,确定一个圆的方程,只需要a 、b 、r 这三个独立参数,因此,求圆的标准方程常用定义法和待定系数法.考点二:圆的一般方程当2240D E F +->时,方程220x y Dx Ey F ++++=叫做圆的一般方程.,22D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭为圆心,为半径. 要点诠释:由方程220x y Dx Ey F ++++=得22224224D E D E F x y +-⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)当2240D E F +-=时,方程只有实数解,22D E x y =-=-.它表示一个点(,)22D E --. 圆的方程圆的一般方程简单应用圆的标准方程点与圆的关系(2)当2240D E F +-<时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.(3)当2240D E F +->时,可以看出方程表示以,22D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭为半径的圆. 考点三:点和圆的位置关系如果圆的标准方程为222()()x a y b r -+-=,圆心为()C a b ,,半径为r ,则有(1)若点()00M x y ,在圆上()()22200||CM r x a y b r ⇔=⇔-+-=(2)若点()00M x y ,在圆外()()22200||CM r x a y b r ⇔>⇔-+->(3)若点()00M x y ,在圆内()()22200||CM r x a y b r ⇔<⇔-+-<圆的标准方程与一般方程的转化:标准方程垐垐?噲垐?展开配方一般方程. 【典型例题】类型一:圆的标准方程例1. 已知圆与y 轴相切,圆心在直线x-3y=0,且这个圆经过点A(6,1),求该圆的方程.【思路点拨】已知圆与y 轴相切,圆心在直线x-3y=0,因此可设圆的标准方程,利用待定系数法解决问题.解析:设圆心为||3a a r a ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,,()2226133111a a a a a ⎛⎫∴-+-= ⎪⎝⎭∴==或 ∴圆心为(3,1)(111,37)∴圆的方程为(x-3)2+(y-1)2=9或(x-111)2+(y-37)2=1112. 总结升华:圆心或半径的几何意义明显,则可设标准方程. 举一反三:【变式1】若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x-3y=0和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( )A. 22(2)(1)1x y -+-= B.22(2)(1)1x y -++=C. 22(2)(1)1x y ++-= D. 22(3)(1)1x y -+-=解析:依题意,设圆心坐标为(,1)a ,其中0a >,则有|43|15a -=,由此解得2a =,因此所求圆的方程是22(2)(1)1x y -+-=,选A.类型二:圆的一般方程例2.求过三点A(1,12),B(7,10),C(-9,2)的圆的方程,并求出圆的圆心与半径,作出图形. 【思路点拨】因为圆过三个定点,故可以设圆的一般方程来求圆的方程. 解:设所求的圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=,依题意有⎪⎩⎪⎨⎧=++-+=++++=++++.029481,010710049,0121441F E D F E D F E D解得D=-2,E=-4,F=-95.于是所求圆的方程为x 2+y 2-2x-4y-95=0. 将上述方程配方得(x-1)2+(y-2)2=100.于是,圆的圆心D 的坐标为(1,2),半径为10,图形如图所示.总结升华:求过三个定点的圆的方程往往采用待定系数法来求解.利用圆经过不在同一直线上的三点的条件,由待定系数法求出圆的一般式方程,并由此讨论圆的几何性质,这是解题的捷径.对于由一般式给出的圆的方程,研究其几何性质(圆心与半径等)时,常可用配方法或公式法加以求解.如由公式可得2221(2)(4)(4)4(95)102r=-+-+---=.举一反三:【变式1】圆与y轴相切,圆心P在直线30x y-=上,且直线y x=截圆所得弦长为27,求此圆的方程。

2019-2020学年高一数学人教版寒假作业(27)圆的方程

2019-2020学年高一数学人教版寒假作业(27)圆的方程

寒假作业(27)圆的方程1、方程21?11?xy 表示的曲线是( ) A.—个圆B.两个圆C.一个半圆D.两个半圆2、如果22220?40x y Dx Ey F D E F 表示的曲线关于直线y x 对称,那么( )A.D EB.D FC.E FD.D E F3、圆222224121600x y ax ay a a 的周长等于( )A.22πaB.22πaC.22a D.2πa4、方程222248100x y x y 表示的图形是( )A.—个点B.—个圆C.一条直线D.不存在5、若方程220x y Dx Ey F 表示的曲线是以2,3为圆心,4为半径的圆,则D 、E 、F 的值分别为( )A.4,6,3B.4,6,3C.4,6,3D.4,6,36、若2,1P 为圆22125x y 的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是()A.30x y B.230x y C.10x y D.250x y7、在△ABC 中,若点,B C 的坐标分别是2,0和2,0,中线AD 的长是3,则点A 的轨迹方程是() A.223x y B.224x y C.2290x y y D.2290x y x8、圆22114x y 的周长、面积分别是( )A.4π,2πB.2,4C.4π,4πD.2π,2π9、方程225y x 表示的曲线是() A.—条射线 B.圆C.两条射线D.半圆10、若点1,1在圆224x a y a 的内部,则a 的取值范围是( ) A.1a 或1a B.11a C.01a D.1a 11、圆2220x a yb m m 的圆心是__________,半径是__________.12、已知圆的内接正方形相对两个顶点的坐标分别为5,6,3,4,则这个圆的方程是__________.13、圆心在直线270x y 上的圆C 与y 轴交于0,4A ,(0,2)B 两点,则圆C 的方程为__________.14、已知实数,x y 满足224240x y x y ,则22x y 的最大值为__________. 15、已知点2,1P 在圆22:20C x y ax y b 上,点P 关于直线10x y 的对称点也在圆C 上,则圆C 的圆心坐标为__________,半径为__________.16、已知圆的方程为2266140x y x y ,求过点3,5A 的直线交圆的弦P Q 、的中点M 的轨迹方程.17、已知一个圆经过点3,1A 、1,3B 且圆心在320x y 上,求圆的方程.答案以及解析1答案及解析:答案:D解析:方程可化为22111x y . 又||10x ,所以1?x 或1?x . 若1?x ,则方程为22111x y ; 若1?x ,则方程为22111x y . 故选D.2答案及解析:答案:A解析:3答案及解析:答案:B解析:原方程配方得22232x a y a a . ∵0a ,∴半径2r a.∴圆的周长为2π222πa a . 4答案及解析:答案:A解析:方程222248100xy x y 可化为222450xy x y , 即22120x y , ∴方程222248100x y xy 表示点1,2. 5答案及解析:答案:D解析:由题可知圆心为,22DE,∴2,322DE , 解得4,6D E . 22142R D E F ,代入解得3F .6答案及解析:答案:A解析:圆22125x y 的圆心为1,0Q ,根据圆的几何性质知:PQ AB ; 直线P Q 、的斜率为10121, 所以直线AB 斜率为1,则直线AB 的方程是12y x , 即30xy , 故选A7答案及解析:答案:C解析:8答案及解析:答案:C解析:由圆的标准方程知,圆的半径2r ,因此圆的周长2π4πl r , 面积24S r ,故选 C.9答案及解析:答案:D解析:方程可变形为2225x y ,应注意原方程的隐含条件0y . 10答案及解析:答案:B解析:由题意可知,22114a a ,解得11a . 11答案及解析:答案:,||a b m解析:12答案及解析:答案:224126x y 解析:13答案及解析:答案:22(2)(3)5x y 解析:设圆的方程为222x a y b r , 所以有222222270{0402a b a b r a b r2{35a br ,圆的方程为22(2)(3)5x y 14答案及解析:答案:1465解析:方程224240x yx y 可以化为22219x y , 它表示圆心为2,1A ,半径为3的圆,如图所示. 22x y 表示圆上的点到坐标原点O 的距离的平方.显然,连接OA 并延长交圆于点B , 则2||OB 为最大值,222||||3531465OB OA .15答案及解析:答案:0,12解析:点2,1P 关于直线10x y 的对称点为'0,1P , 将2,1P 和'0,1P 的坐标代入圆C 的方程的方程组23030a b b ,解得3ba ∴圆的方程为22230x y y ,即2214x y ∴圆心的坐标为0,1,半径为 2.16答案及解析:答案:设所求轨迹上任一点00,M x y ,圆的方程可化为22334x y ,圆心3,3C .∵CM AM∴·1CM AM k k ,即000035133y y x x ,即2200125x y .∴所求轨迹方程为2200125x y (已知圆内的部分)解析:17答案及解析:答案:设所求圆的方程为222x a y b r .∵A 、B 在圆上,圆心在320x y 上,∴2222223113320a b r a b r a b 解得2410a b r ,∴所求圆的方程是222410x y .解析:。

高中数学知识点之圆的方程

高中数学知识点之圆的方程

高中数学知识点之圆的方程1. 圆的定义和特点圆是平面上到一定点的距离相等的点的集合。

圆由圆心和半径确定,其中圆心是圆上所有点的中心点,半径是从圆心到圆上任意点的距离。

圆的特点包括: - 圆的任意两点到圆心的距离相等; - 圆上的任意一条弦都小于或等于直径; - 圆的直径是圆上任意两点间的最长弦; - 圆的周长是圆上任意两点间的弧长之和。

2. 圆的标准方程圆的标准方程可以表示为: (x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2其中,(h, k)是圆心的坐标,r是半径的长度。

根据圆的定义,我们可以推导出圆的标准方程。

对于圆上的任意一点(x, y),它到圆心的距离可以表示为:d = √((x - h)^2 + (y - k)^2) 根据圆的定义,这个距离应该等于半径的长度r,因此我们可以得到圆的标准方程。

3. 圆的一般方程除了标准方程外,圆还可以表示为一般方程: x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0其中,D、E和F是实数,表示圆的位置和大小。

为了将一般方程转化为标准方程,我们可以通过完成平方来消除x和y的一次项。

具体步骤如下: 1. 将一般方程移项,使等式右边为0:x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0; 2. 完成平方,将一次项的系数的一半平方加到两边的等式中,得到:x^2 + Dx + (D/2)^2 + y^2 + Ey + (E/2)^2 = (D/2)^2 + (E/2)^2 - F; 3. 整理等式,得到标准方程:(x + D/2)^2 + (y + E/2)^2 = (D/2)^2 + (E/2)^2 - F。

通过这个方法,我们可以将一个给定的圆的一般方程转化为标准方程,并进一步确定圆心和半径的位置。

4. 圆与直线的关系在平面几何中,圆与直线有以下几种关系:4.1 切线当直线与圆有且仅有一个交点时,我们称直线是圆的切线。

圆的切线与圆的法线(垂直于切线的直线)相互垂直。

高一数学寒假作业同步练习题圆与方程含解析

高一数学寒假作业同步练习题圆与方程含解析

圆与方程1.若点()1,3A a +在圆()()22C:1x a y m -+-=内部,则实数m 的取值范围是( ) A .()5,+∞ B .)5,⎡+∞⎣ C .()0,5 D .[]0,5【答案】A【解析】由题意22(1)(31)a a m +-+-<,解得5m >.故选:A .2.已知实数x 、y 满足()2221x y +-=,223x y x yω+=+的取值范围是( )A .(3,2⎤⎦ B .[]1,2 C .(]0,2D .3,12⎛⎤⎥ ⎝⎦【答案】B【解析】如图所示:设(),P x y 为圆()2221x y +-=上的任意一点,则点P 到直线30x =的距离为3x y PM +=,点P 到原点的距离为22PO x y =+所以22322sin x y PMPOM POx yω+===∠+,设圆()2221x y +-=与直线y kx =相切,1=,解得k =,所以POM ∠的最小值为30,最大值为90,所以≤∠≤1sin 12POM所以≤∠≤12sin 2POM ,故选:B3.直线过点()0,2P ,且截圆224xy +=所得的弦长为2,则直线的斜率为( )A .32±B .C .3±D .【答案】C【解析】设所求直线方程为2y kx =+,即20kx y -+=,∴圆心到直线的距离d =,2∴==,解得:3k =±.故选:C .4.已知过点()2,4M -的直线l 与圆C :()()22125x y -++=相切,且与直线230ax y -+=垂直,则实数a 的值为( ) A .4 B .2C .2-D .4-【答案】D【解析】因为点()2,4M -满足圆()()22125x y -++=的方程,所以M 在圆上,又过点()2,4M -的直线与圆()()22125x y -++=相切,且与直线230ax y -+=垂直,所以切点与圆心连线与直线230ax y -+=平行,所以直线230ax y -+=的斜率为:422221a -+==--, ∴4a =-故选:D5.已知点(),P x y 在圆22:(1)16C x y +-=上,则z =值为( ) A .1 BC D .2【答案】A【解析】z ==表示的是点(),P x y 到点()4,4的距离因为点(),P x y 在圆22:(1)16C x y +-=上,所以z =的最小值为圆心到()4,4的距离减去半径,即41=故选:A6.点P ()1,2在圆22420x y x y F +-++=的内部,若圆中以P 为中点的弦长为2,则F =( )A .6-B .7-C .8-D .9-【答案】A 【点睛】由22420x y x y F +-++=可得()()22215x y F -++=-,即圆心为()2,1-,半径为所以圆心到()1,2P,因为圆中以P 为中点的弦长为2所以5101F -=+,解得6F =-故选:A7.已知圆C 的方程为222610x y x y +-++=,点P 在圆C 上,O 是坐标原点,则||OP 的最小值为( )A .3B .3C .3D .2【答案】B【解析】化简得圆C 的标准方程为()()22139x y -++=,故圆心是()1,3C -,半径3r =,则连接线段OC ,交圆于点P 时||OP 最小,因为原点到圆心的距离OC =||3OP OC r =-=。

高一数学寒假作业同步练习题:圆与方程

高一数学寒假作业同步练习题:圆与方程

精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高一数学寒假作业同步练习题:圆与方程1.若点()1,3A a +在圆()()22C:1x a y m -+-=内部,则实数m 的取值范围是( )A .()5,+∞B .)5,⎡+∞⎣C .()0,5D .[]0,5【答案】A【解析】由题意22(1)(31)a a m +-+-<,解得5m >.故选:A .2.已知实数x 、y 满足()2221x y +-=,223x y x y ω+=+的取值范围是( )A .(3,2⎤⎦B .[]1,2C .(]0,2 D .3,12⎛⎤⎥⎝⎦【答案】B【解析】如图所示:设(),P x y 为圆()2221x y +-=上的任意一点,则点P 到直线30x y +=的距离为3x yPM += 点P 到原点的距离为22PO x y =+所以22sin PMPOM POω===∠, 设圆()2221x y +-=与直线y kx =相切,1=,解得k =所以POM ∠的最小值为30,最大值为90,所以≤∠≤1sin 12POM 所以≤∠≤12sin 2POM ,故选:B3.直线过点()0,2P ,且截圆224x y +=所得的弦长为2,则直线的斜率为( )A .32±B .C .±D .【答案】C【解析】设所求直线方程为2y kx =+,即20kx y -+=,∴圆心到直线的距离d =2∴==,解得:3k =±.故选:C . 4.已知过点()2,4M -的直线l 与圆C :()()22125x y -++=相切,且与直线230ax y -+=垂直,则实数a 的值为( ) A .4 B .2 C .2- D .4-【答案】D【解析】因为点()2,4M -满足圆()()22125x y -++=的方程,所以M 在圆上,又过点()2,4M -的直线与圆()()22125x y -++=相切,且与直线230ax y -+=垂直,所以切点与圆心连线与直线230ax y -+=平行, 所以直线230ax y -+=的斜率为:422221a -+==--, ∴4a =-故选:D5.已知点(),P x y 在圆22:(1)16C x y +-=上,则z =的最小值为( )A .1 BC D .2【答案】A【解析】z ==(),P x y 到点()4,4的距离因为点(),P x y 在圆22:(1)16C x y +-=上,所以z =的最小值为圆心到()4,441=故选:A6.点P ()1,2在圆22420x y x y F +-++=的内部,若圆中以P 为中点的弦长为2,则F =( ) A .6- B .7- C .8- D .9-【答案】A【点睛】由22420x y x y F +-++=可得()()22215x y F -++=-,即圆心为()2,1-所以圆心到()1,2P ,因为圆中以P 为中点的弦长为2 所以5101F -=+,解得6F =-故选:A7.已知圆C 的方程为222610x y x y +-++=,点P 在圆C 上,O 是坐标原点,则||OP 的最小值为( )A .3B 3C .3-D .2【答案】B【解析】化简得圆C 的标准方程为()()22139x y -++=,故圆心是()1,3C -,半径3r =,则连接线段OC ,交圆于点P 时||OP 最小,因为原点到圆心的距离OC =||3OP OC r =-=.故选:B.8.已知直线0x y a -+=与圆22:2O x y +=相交于A 、B 两点(O 为坐标原点),且AOB 为等边三角形,则实数a =______.【答案】【解析】∵OAB 是等边三角形,OA =,∴圆心O 到直线AB 距离为36222d =⨯=,又圆心为(0,0)O ∴622a d ==,解得3a =±.故答案为:3±. 9.过原点且倾料角为30的直线被圆2240x y x +-=所截的弦长为________. 【答案】23【解析】过原点且倾料角为30的直线方程为33y x =圆2240x y x +-=,即()2224x y -+=的圆心为()2,0C ,半径为2r所以圆心到直线的距离为23231313d ⨯==⎛⎫+ ⎪⎝⎭所以弦长为2222123-= 故答案为:2310.两圆2240x y +-=与226860x y x y ++++=的公共弦长为______. 【答案】23【解析】两圆2240x y +-=与226860x y x y ++++=方程相减得:68100++=x y ,即3450x y ++=,由2240x y +-=得圆心()0,0,半径2r,所以圆心()0,0到直线3450x y ++=的距离为225134d ==+,所以公共弦长为2222222123r d -=-=, 故答案为:2311.过抛物线216y x =焦点F 的直线l 与抛物线相交于A ,B 两点,若以线段AB 为直径的圆与直线13x =相切,则直线l 的方程为( )A .y =-y =-+B .416y x =-或416y x =-+C .28y x =-或28y x =-+D .4y x =-或4y x =-+【答案】B【解析】当直线l 垂直与x 轴时,2164y xx ⎧=⎨=⎩解得8y =±,以AB 为直径的圆为22(4)64x y -+=与直线13x =相离, 故直线4x =不满足题意;当直线l 的斜率存在时,设()()1122,,,A x y B x y , 直线l 的方程为(4)(0)y k x k =-≠, 则2(4),16,y k x y x =-⎧⎨=⎩化简得()22221212216816160,8,16k x k x k x x x x k -++=+=+=. 圆的半径为122||88222AB x x p k+=+=+, 圆心到直线13x =的距离为12228813982x x k k+-=-=+, 解得4k =±,故直线l 的方程为416y x =-或416y x =-+. 故选:B .另解:过A ,B 分别作准线4x =-的垂线.垂足分别为A ',B ', 则||,||AF AA BF BB ''==,所以以AB 为直径的圆与直线4x =-相切, 又以AB 为直径的圆与13x =相切, 故圆的直径为17,所以17AB =.设直线:4AB x my =+与抛物线联立得216640y my --=.记()()1122,,,A x y B x y ,则1216y y m +=,∴212168x x m +=+.又21212||8161617AB p x x x x m =++=++=+=.∴14m =±.故选:B . 12.已知圆()22:22C x y -+=,直线:2l y kx =-,若直线l 上存在点P ,过点P 引圆的两条切线12,l l ,使得12l l ⊥,则实数k 的取值范围是( ) A .)()0,2323,⎡-++∞⎣B .[23-,23+]C .(),0-∞D .[0∞+,) 【答案】D【解析】圆C (2,0),半径r =2,设P (x ,y ),因为两切线12l l ⊥,如下图,P A ⊥PB ,由切线性质定理,知:P A ⊥AC ,PB ⊥BC ,P A =PB ,所以,四边形P ACB 为正方形,所以,|PC |=2, 则:22(2)4x y -+=,即点P 的轨迹是以(2,0)为圆心,2为半径的圆.直线:2l y kx =-过定点(0,-2),直线方程即20kx y --=,只要直线与P 点的轨迹(圆)有交点即可,即大圆的圆心到直线的距离小于等于半径, 即:221d k =≤+,解得:0k ≥,即实数k 的取值范围是[0∞+,). 本题选择D 选项.13.已知方程:22(42)20,()x y m x my m m R +-+--=∈ ①该方程表示圆,且圆心在直线210x y --=上; ②始终可以找到一条定直线与该方程表示的曲线相切;③当1m =-时,该方程表示的曲线关于直线:10l x y -+=的对称曲线为C ,则曲线C 上的点到直线l 的; ④若m 1≥,过点(1,0)-作该方程表示的面积最小的曲线的两条切线,切点分别为,A B ,则AB 所在的直线方程为420x y +-=.以上四个命题中,是正确的有_______________(填序号) 【答案】③④【解析】方程:22(42)20x y m x my m +-+--=可化为:()()22221551x m y m m m -++-=++⎡⎤⎣⎦,当25510m m ++>即510m >或510m <时,方程表示圆,故①错;由①知,当510m >或m <时,该方程表示圆,且圆心()21,M m m +在直线210x y --=上移动,且半径不定,故②显然不正确;当1m =-时,方程表示圆M :()()22111x y +++=,由条件知曲线C 上的点到直线l 的最大距离即为圆M 上的点到直线l 212=,所以③正确; 当m 1≥时,22211551524r m m m ⎛⎫=++=+- ⎪⎝⎭,所以当1m =时,圆面积最小,此时圆心为()3,1M ,圆M 方程为:()()223111x y -+-=,设()1,0P -,则PM 的中点为11,2⎛⎫⎪⎝⎭,217PM =,所以PM 为直径的圆方程为()22117124x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,两圆方程相减即得AB 所在的直线方程为420x y +-=,故④正确. 故答案为:③④14.已知圆C 经过点()2,1A -,且圆心在直线2y x =-上,直线1x y +=与圆C 相切.(1)求圆C 的方程;(2)已知斜率为1-的直线l 经过原点,求直线l 被圆C 截得的弦长.【答案】(1)()()22122x y -+=+;(2. 【解析】(1)设圆心C 的坐标为(),2a a -,=化简,得2210a a -+=, 解得1a =, 所以()1,2C -,半径||r AC ===所以圆C 的方程为()()22122x y -+=+ (2)直线l 的方程为y x =-, 设圆心到直线的距离为d ,则2d ==,设弦长为l ,得l ==所以直线l 被圆C .。

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寒假作业(27)圆的方程
1、方程1x -=( )
A.—个圆
B.两个圆
C.一个半圆
D.两个半圆
2、如果()22220?40x y Dx Ey F D E F ++++=+->表示的曲线关于直线y x =对称,那么( )
A. D E =
B. D F =
C. E F =
D. D E F ==
3、圆()222224121600x y ax ay a a +-++=<的周长等于( ) A. 22πa B. 22πa -
C. 22a π
D. 2πa
4、方程22
2248100x y x y +-++=表示的图形是( )
A.—个点
B.—个圆
C.一条直线
D.不存在
5、若方程220x y Dx Ey F ++++=表示的曲线是以()2,3-为圆心,4为半径的圆,则D 、E 、F 的值分别为( )
A. 4,6,3-
B. 4,6,3-
C. 4,6,3--
D. 4,6,3--
6、若()2,1P -为圆()2
2125x y -+=的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是( ) A. 30x y --=
B. 230x y +-=
C. 10x y +-=
D. 250x y --=
7、在△ABC 中,若点,B C 的坐标分别是()2,0-和()2,0,中线AD 的长是3,则点A 的轨迹方程是( )
A. 22
3x y +=
B. 224x y +=
C. ()2290x y y +=≠
D. ()22
90x y x +=≠ 8、圆()()22114x y -+-=的周长、面积分别是( )
A. 4π,2π
B. 2,4ππ
C. 4π,4π
D. 2π,2π
9、方程2
25y x =--( )
A.—条射线
B.圆
C.两条射线
D.半圆
10、若点()1,1在圆()()224x a y a -++=的内部,则a 的取值范围是( ) A.
1a <-或1a > B.
11a -<< C.
01a << D. 1a =±
11、圆()()()2220x a y b m m +++=≠的圆心是__________,半径是__________.
12、已知圆的内接正方形相对两个顶点的坐标分别为()()5,6,3,4-,则这个圆的方程是__________.
13、圆心在直线270x y --=上的圆C 与y 轴交于()0,4A -,(0,2)B -两点,则圆C 的方程为__________.
14、已知实数 ,x y 满足224240x y x y ++--=,则22x y +的最大值为__________.
15、已知点()2,1P 在圆22:20C x
y ax y b ++-+=上,点P 关于直线10x y +-=的对称点也在圆 C 上,则圆 C 的圆心坐标为__________,半径为__________. 16、已知圆的方程为2266140x
y x y +--+=,求过点()3,5A --的直线交圆的弦P Q 、的
中点M 的轨迹方程.
17、已知一个圆经过点()3,1A 、()1,3B -且圆心在320x y --=上,求圆的方程.
答案以及解析
1答案及解析:
答案:D 解析:方程可化为()()22111x y -+-=.
又||10x -≥,所以1?x ≥或1?x ≤-.
若1?x ≤-,则方程为()()22111x y ++-=;
若1?x ≥,则方程为()()22111x y -+-=.
故选D.
2答案及解析:
答案:A
解析:
3答案及解析:
答案:B
解析:原方程配方得()()22232x a y a a -++=.
∵0a <, ∴半径2r a =. ∴圆的周长为()2π222πa a ⨯-=-.
4答案及解析:
答案:A
解析:方程222248100x y x y +-++=
可化为22
2450x y x y +-++=,
即()()22120x y -++=,
∴方程222248100x y x y +-++=表示点()1,2-.
5答案及解析:
答案:D 解析:由题可知圆心为,2
2D E ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,
∴2,322
D E -
=--=, 解得4,6D E ==-.
R 代入解得3F =-.
6答案及解析:
答案:A 解析:圆()2
2125x y -+=的圆心为()1,0Q , 根据圆的几何性质知: PQ AB ⊥;
直线P Q 、的斜率为
10121
--=--, 所以直线AB 斜率为1, 则直线AB 的方程是12y x +=-,
即30x y --=,
故选A
7答案及解析:
答案:C
解析:
8答案及解析:
答案:C
解析:由圆的标准方程知,圆的半径2r =,因此圆的周长2π4πl r ==, 面积24S r =π=π,故选C.
9答案及解析:
答案:D
解析:方程可变形为22
25x y +=,应注意原方程的隐含条件0y ≤.
10答案及解析:
答案:B
解析:由题意可知, ()()22114a a -++<,解得11a -<<.
11答案及解析:
答案:(),||a b m --
解析:
12答案及解析:
答案:()()224126x y -+-=
解析:
13答案及解析:
答案:22
(2)(3)5x y -++=
解析:设圆的方程为()()222x a y b r -+-=, 所以有()()()()
2
22222
270
{0402a b a b r a b r --=-+--=-+--= 2{35
a b r =∴=-=,圆的方程为22(2)(3)5x y -++=
14答案及解析: 答案:146
5+解析:方程224240x y x y ++--=可以化为()()22219x y ++-=, 它表示圆心为()2,1A -,半径为3的圆,如图所示
.
22x y +表示圆上的点到坐标原点 O 的距离的平方.
显然,连接OA 并延长交圆于点B ,
则2||OB 为最大值, (
)
)2
22||||3314OB OA =+==+.
15答案及解析:
答案:()0,12
解析:点()2,1P 关于直线10x y +-=的对称点为()'0,1P -, 将()2,1P 和()'0,1P -的坐标代入圆 C 的方程的方程组 23030a b b ++=⎧⎨+=⎩,解得30b a =-⎧⎨=⎩
∴圆的方程为22230x y y +--=,即()2
214x y +-= ∴圆心的坐标为()0,1,半径为2.
16答案及解析:
答案:设所求轨迹上任一点()00,M x y ,圆的方程可化为()()22334x y -+-=, 圆心()3,3C .
∵CM AM ⊥
∴·
1CM AM k k =-, 即()()()()
000035133y y x x -+=--+, 即()2200125x y ++=.
∴所求轨迹方程为()2
200125x y ++= (已知圆内的部分) 解析:
17答案及解析:
答案:设所求圆的方程为()()22
2x a y b r -+-=.
∵A 、B 在圆上,圆心在320x y --=上,
∴()()()()222
2223113320a b r a b r a b ⎧-+-=⎪⎪--+-=⎨⎪--=⎪⎩
解得24a b r ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,
∴所求圆的方程是()()22
2410x y -+-=.
解析:。

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