人教版高中数学必修2,圆与方程,同步练习
人教版高中数学必修二圆与方程题练习题
(数学2必修)第四章圆与方程一、选择题1.圆22(2)5x y ++=关于原点(0,0)P 对称的圆的方程为()A .22(2)5x y -+=B .22(2)5x y +-=C .22(2)(2)5x y +++=D .22(2)5x y ++=2.若)1,2(-P 为圆25)1(22=+-y x 的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是()A.03=--y x 032=-+y x .01=-+y x D.052=--y x3.圆012222=+--+y x y x 上的点到直线2=-y x 的距离最大值是()A .2B .21+C .221+D .221+ 4.圆0422=-+x y x 在点)3,1(P 处的切线方程为() A .023=-+y x B .043=-+y x C .043=+-y x D .023=+-y x5.若直线2=-y x 被圆4)(22=+-y a x 所截得的弦长为22,则实数a 的值为()A .1-或3B .1或3C .2-或6D .0或46.直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 交于,E F 两点,则∆EOF 的面积为()A.23 B.43 C.52 D.556 7.直线l 过点),(02-,l 与圆x y x 222=+有两个交点时,斜率k 的取值范围是()A .),(2222- B .),(22- C .),(4242- D .),(8181- 8.设直线l 过点)0,2(-,且与圆122=+y x 相切,则l 的斜率是( ) A .1± B .21± C .33± D .3± 9.圆:06422=+-+y x y x 和圆:0622=-+x y x 交于,A B 两点, 则AB 的垂直平分线的方程是()A. 30x y ++=B .250x y --=C .390x y --=D .4370x y -+=10.已知圆C :22()(2)4(0)x a y a -+-=>及直线03:=+-y x l ,当直线l 被C 截得的弦长为32时,则a =()A .2B .22-C .12-D .12+11.圆1)1(22=+-y x 的圆心到直线x y 33=的距离是() A .21 B .23 C .1 D .3 12.两圆229x y +=和228690x y x y +-++=的位置关系是()A .相离B .相交C .内切D .外切二、填空题1.直线20x y +=被曲线2262150x y x y +---=所截得的弦长等于 2.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3.若曲线21x y -=与直线b x y +=始终有交点,则b 的取值范围是_________ 若有一个交点,则b 的取值范围是________;若有两个交点,则b 的取值范围是_______;三、解答题1.点(),P a b 在直线01=++y x 上,求22222+--+b a b a 的最小值。
高中数学新课标人教A版必修二第四章 圆与方程同步经典习题
4.1.2圆的一般方程基础达标1.将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是().A.x+y-1=0 B.x+y+3=0C.x-y+1=0 D.x-y+3=02.如果方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)所表示的曲线关于y=x对称,则必有().A.D=E B.D=FC.E=F D.D=E=F3.在△ABC中,若顶点B、C的坐标分别是(-2,0)和(2,0),中线AD的长度是3,则点A 的轨迹方程是().A.x2+y2=3 B.x2+y2=4C.x2+y2=9(y≠0) D.x2+y2=9(x≠0)4.已知定点A(a,2)在圆x2+y2-2ax-3y+a2+a=0的外部,则a的取值范围为________.5.如果圆的方程为x2+y2+kx+2y+k2=0,那么当圆面积最大时,圆心为________.6.已知圆x2+y2-4x+3=0则x2+y2的最大值是________.7.(1)定长为4的线段AB的两个端点A,B分别在x轴和y轴上滑动,求线段AB的中点M 的轨迹.(2)如图所示,两根杆分别绕着定点A和B(AB=2a)在平面内转动,并且转动时两杆保持互相垂直,求杆的交点P的轨迹方程.能力提升8.(天津高一检测)设A为圆(x-1)2+y2=1上的动点,P A是圆的切线且|P A|=1,则P点的轨迹方程是().A.(x-1)2+y2=4 B.(x-1)2+y2=2C.y2=2x D.y2=-2x9.已知两定点A(-2,0),B(1,0),如果动点P满足|P A|=2|PB|,则点P的轨迹所包围的图形的面积等于________.10.自点A(4,0)引圆x2+y2=4的割线ABC,求弦BC中点P的轨迹方程.4.3空间直角坐标系4.3.1空间直角坐标系基础达标1.空间两点A,B的坐标分别为(x,-y,z),(-x,-y,-z),则A,B两点的位置关系是().A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于z轴对称D.关于原点对称2.设z是任意实数,相应的点P(2,2,z)运动的轨迹是().A.一个平面B.一条直线C.一个圆D.一个球3.(吉林高一检测)若点P(-4,-2,3)关于坐标平面xOy及y轴的对称点的坐标分别是(a,b,c),(e,f,d),则c与e的和为().A.7 B.-7 C.-1 D.14.已知A(3,2,-4),B(5,-2,2),则线段AB中点的坐标为________.5.棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1在如图所示的空间直角坐标系中,则体对角线的交点O的坐标是________.6.(北京东城高一检测)在空间直角坐标系中,点M(-2,4,-3)在xOz平面上的射影为M1点,则M1关于原点的对称点坐标是________.7.四面体P-ABC是一个正方体截下的一角,且满足|P A|=a,|PB|=b,|PC|=c,建立如图所示的空间直角坐标系,求△ABC的重心G的坐标.能力提升8.在空间直角坐标系中,点M的坐标是(4,7,6),则点M关于y轴的对称点在坐标平面xOz 上的射影的坐标为().A.(4,0,6) B.(-4,7,-6)C.(-4,0,-6) D.(-4,7,0)9.在空间直角坐标系中的点P(a,b,c),有下列叙述:①点P(a,b,c)关于横轴(x轴)的对称点是P1(a,-b,c);②点P(a,b,c)关于yOz坐标平面的对称点为P2(a,-b,-c);③点P(a,b,c)关于纵轴(y轴)的对称点是P3(a,-b,c);④点P(a,b,c)关于坐标原点的对称点为P4(-a,-b,-c).其中正确的叙述是________.10.如图,有一个棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1,以点D为坐标原点,分别以射线DA,DC,DD1的方向为正方向,以线段DA,DC,DD1的长度为单位长,建立三条数轴:x轴,y轴,z轴,从而建立起一个空间直角坐标系O-xyz.一只小蚂蚁从点D出发,不返回地沿着棱爬行了2个单位长.请用坐标表示小蚂蚁现在爬到了什么位置.的距离的最大值和最小值.的标准方程为(x-3)2+y2=4. 能力提升在平面内转动,15=0也相切,求圆C的方y=x截得的弦长为27,交于点P′,与圆C交于点Q′,当点P在r1-r2=1.答案 1x2+y2=5的公共弦长为________.②-①得两圆的公共弦所在的直线方程为x-y-3=0,|-3|3 22________.关于原点的对称点坐标是(2,0,3).,|PC|,DD1的长度为单位轴,从而建立起一个空间直角坐标系O-xyz.一只小蚂请用坐标表示小蚂蚁现在爬到了什么x=________.=(x-2)2+(0-1)2+(1-为坐标原点,分别以AB,0,0),设B(a,0,0),。
2018-2019学年人教A版数学必修二同步练习:第四章 圆与方程 4.2.1 Word版含解析
姓名,年级:时间:4.2 直线、圆的位置关系4。
2。
1直线与圆的位置关系A组1。
直线y=kx+1与圆x2+y2=4的位置关系是()A.相离B.相切C。
相交D。
不确定解析:直线y=kx+1过点(0,1),且该点在圆x2+y2=4内,所以直线与圆相交.答案:C2。
圆x2+y2-2x+4y-20=0截直线5x—12y+c=0所得的弦长为8,则c的值是()A。
10 B.10或—68 C。
5或-34 D.—68解析:由题意得圆心(1,—2),半径r=5,圆心到直线5x-12y+c=0的距离d=。
又r2=d2+,所以25=+16,解得c=10或-68.答案:B3。
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。
(x-2)2+(y-1)2=1B。
(x-2)2+(y+1)2=1C.(x+2)2+(y-1)2=1D.(x—3)2+(y—1)2=1解析:设圆心C(a,b),半径r=1,由于圆心在第一象限,且与x轴相切,则b=r=1,则C(a,1),圆心C到直线4x—3y=0的距离d==r=1,解得a=2或a=-(舍去),则该圆的标准方程是(x-2)2+(y-1)2=1.答案:A4。
经过点P(2,—1),且被圆C:x2+y2—6x—2y—15=0所截得的弦最短时的直线l的方程为()A.2x-y—6=0 B。
2x+y-6=0C.x+2y=0D.x-2y=0解析:圆的方程为(x-3)2+(y—1)2=25,圆心C(3,1),故点P在圆内.当CP⊥l时,弦长最短。
又∵k CP==2,∴k l=—。
∴直线l的方程为y+1=—(x—2),即x+2y=0.答案:C5.由直线y=x—1上的一点向圆C:x2+y2—6x+8=0引切线,则切线长的最小值为()A.1B.C. D。
2解析:在直线y=x—1上取一点P,过P向圆引切线,设切点为A.连接CA。
在Rt△PAC中,|CA|=r=1。
要使|PA|最小,则|PC|应最小。
人教版高一数学必修二第四章圆与方程单元测试含答案
圆及方程姓名:班级: .一、选择题〔共8小题;共40分〕1. 圆x2+y2−4x+6y=0的圆心坐标是( )A. (2,3)B. (−2,3)C. (−2,−3)D. (2,−3)2. ⊙O的直径是3,直线l及⊙O相交,圆心O到直线l的距离是d,那么d应满足( )A. d>3B. 1.5<d<3C. 0≤d<1.5D. d<03. 圆(x−2)2+(y−1)2=4及圆(x+1)2+(y−2)2=9的公切线有( )条A. 1B. 2C. 3D. 44. 从原点向圆x2+y2−12y+27=0作两条切线,那么该圆夹在两条切线间的劣弧长为( )A. πB. 2πC. 4πD. 6π5. 过点(1,1)的直线及圆(x−2)2+(y−3)2=9相交于A,B两点,那么∣AB∣的最小值为( )A. 2√3B. 4C. 2√5D. 56. 圆C的半径为2,圆心在x轴的正半轴上,直线3x+4y+4=0及圆C相切,那么圆C的方程为( )A. x2+y2−2x−3=0B. x2+y2+4x=0C. x2+y2+2x−3=0D. x2+y2−4x=07. 要在边长为16米的正方形草坪上安装喷水龙头,使整个草坪都能喷洒到水.假设每个喷水龙头的喷洒范围都是半径为6米的圆面,那么需安装这种喷水龙头的个数最少是( )A. 6B. 5C. 4D. 38. 圆:C1:(x−2)2+(y−3)3=1,圆:C2:(x−3)2+(y−4)2=9,M、N分别是圆C1、C2上的动点,P为x轴上的动点,那么∣PM∣+∣PN∣的最小值为( )A. 5√2−4B. √17−1C. 6−2√2D. √17二、填空题〔共7小题;共35分〕9. 过点A(3,−4)及圆x2+y2=25相切的直线方程是.10. 如果单位圆x2+y2=1及圆C:(x−a)2+(y−a)2=4相交,那么实数a的取值范围为.11. 在空间直角坐标系中,点A(1,0,2),B(1,−3,1),点M在y轴上,且M到A及到B的距离相等,那么点M的坐标是.12. 圆C:(x−2)2+y2=1.假设直线y=k(x+1)上存在点P,使得过P向圆C所作的两条切线,那么实数k的取值范围所成的角为π3为.13. 如图,以棱长为a的正方体的三条棱所在的直线为坐标轴建立空间直角坐标系,假设点P为对角线AB的中点,点Q在棱CD上运动,那么PQ的最小值为.14. 在圆C:(x−2)2+(y−2)2=8内,过点P(1,0)的最长的弦为AB,最短的弦为DE,那么四边形ADBE的面积为.15. 据气象台预报:在A城正东方300km的海面B处有一台风中心,正以每小时40km的速度向西北方向移动,在距台风中心250km以内的地区将受其影响.从现在起经过约h,台风将影响A城,持续时间约为h.〔结果准确到0.1h〕三、解答题〔共5小题;共65分〕16. 假设关于x,y的方程x2+y2−4x+4y+m=0表示圆C.〔1〕求实数m的取值范围;〔2〕假设圆C及圆M:x2+y2=2相离,求m的取值范围.17. 圆C:x2+y2+4x+4y+m=0,直线l:x+y+2=0.〔1〕假设圆C及直线l相离,求m的取值范围;〔2〕假设圆D过点P(1,1),且及圆C关于直线l对称,求圆D的方程.18. 如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(0,3),直线l:y=2x−4.设圆C的半径为1,圆心在l上.〔1〕假设圆心C也在直线y=x−1上,过点A作圆C的切线,求切线的方程;〔2〕假设圆C上存在点M,使MA=2MO,求圆心C的横坐标a的取值范围.19. 直线l的方程为2x+(1+m)y+2m=0,m∈R,点P的坐标为(−1,0).〔1〕求证:直线l恒过定点,并求出定点坐标;〔2〕求点P到直线l的距离的最大值;〔3〕设点P在直线l上的射影为点M,N的坐标为(2,1),求线段MN长的取值范围.20. 在平面直角坐标系xOy中,圆C1:(x+3)2+(y−1)2=4和圆C2:(x−4)2+(y−5)2=4.〔1〕假设直线l过点A(4,0),且被圆C1截得的弦长为2√3,求直线l的方程;〔2〕设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别及圆C1和圆C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长及直线l2被圆C2截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标.答案第一局部1. D2. C3. B4. B5. B6. D7.C 8. A第二局部9. 3x−4y=25 10. −3√22<a<−√22或√22<a<3√2211. (0,−1,0) 12. [−2√55,2√55] 13. √22a 14. 4√615. 2.0;6.6第三局部16. 〔1〕圆C化简为(x−2)2+(y+2)2=8−m,所以8−m>0,即m<8.〔2〕圆C的圆心为(2,−2),半径为√8−m〔m<8〕,圆M的圆心为(0,0),半径为√2,由题意,得圆心距大于两圆的半径和,那么√22+22>√8−m+√2,解得6<m<8.17. 〔1〕圆C:x2+y2+4x+4y+m=0即(x+2)2+(y+2)2= 8−m.圆心C(−2,−2)到直线l的距离d=√2=√2,假设圆C及直线l相离,那么d>r,所以r2=8−m<2即m>6又r2=8−m>0即m<8.故m的取值范围是(6,8).〔2〕设圆D的圆心D的坐标为(x0,y0),由于圆C的圆心C(−2,−2),依题意知点D和点C关于直线l对称,那么有 {x 0−22+y 0−22+2=0y 0+2x 0+2×(−1)=−1,解得 {x 0=0y 0=0.所以 圆 D 的方程为 x 2+y 2=r 2,而 r =∣DP ∣=√2,因此,圆 D 的方程为 x 2+y 2=2.18. 〔1〕 由题设,圆心 C 是直线 y =2x −4 和 y =x −1 的交点, 解得点 C (3,2),于是切线的斜率必存在. 设过 A (0,3) 的圆 C 的切线方程为y =kx +3.由题意,得∣3k +1∣√k 2+1=1,解得:k =0或−34.故所求切线方程为y =3或3x +4y −12=0.〔2〕 因为圆心在直线 y =2x −4 上,所以圆 C 的方程为(x −a )2+[y −2(a −2)]2=1.设点 M (x,y ),因为 MA =2MO ,所以√x 2+(y −3)2=2√x 2+y 2,化简得x 2+y 2+2y −3=0,即x 2+(y +1)2=4,所以点 M 在以 D (0,−1) 为圆心,2 为半径的圆上.由题意,点 M (x,y ) 在圆 C 上,所以圆 C 及圆 D 有公共点,那么∣2−1∣≤CD ≤2+1,即1≤√a 2+(2a −3)2≤3.整理,得−8≤5a 2−12a ≤0.由 5a 2−12a +8≥0,得a ∈R;由 5a 2−12a ≤0,得0≤a ≤125.所以点 C 的横坐标 a 的取值范围为 [0,125].19. 〔1〕 由 2x +(1+m )y +2m =0 得 2x +y +m (y +2)=0, 所以直线 l 恒过直线 2x +y =0 及直线 y +2=0 交点 Q . 解方程组 {2x +y =0,y +2=0. 得 Q (1,−2),所以直线 l 恒过定点,且定点为 Q (1,−2).〔2〕 设点 P 在直线 l 上的射影为点 M ,那么 ∣PM∣≤∣PQ∣∣,当且仅当直线 l 及 PQ 垂直时,等号成立,所以点 P 到直线 l 的距离的最大值即为线段 PQ 的长度为 2√2. 〔3〕 因为直线 l 绕着点 Q (1,−2) 旋转,所以点 M 在以线段 PQ 为直径的圆上,其圆心为点 C (0,−1),半径为 √2,因为 N 的坐标为 (2,1),所以∣CN∣=2√2,从而√2≤∣MN∣≤3√2.20. 〔1〕由于直线x=4及圆C1不相交,所以直线l的斜率存在.设直线l的方程为y=k(x−4),圆C1的圆心到直线l的距离为d,又因为直线l被圆C1截得的弦长为2√3,所以d=√22−(√3)2=1.由点到直线的距离公式得d=∣1−k(−3−4)∣√1+k2,从而k(24k+7)=0,即k=0或k=−7 24 ,所以直线l的方程为y=0或7x+24y−28=0.〔2〕设点P(a,b)满足条件,不妨设直线l1的方程为y−b=k(x−a),k≠0,那么直线l2的方程为y−b=−1k(x−a).因为圆C1和C2的半径相等,及直线l1被圆C1截得的弦长及直线l2被圆C2截得的弦长相等,所以圆C1的圆心到直线l1的距离和圆C2的圆心到直线l2的距离相等,即∣1−k (−3−a )−b∣√1+k 2=∣∣5+1k (4−a )−b ∣∣√1+1k 2,整理得 ∣1+3k +ak −b∣=∣5k +4−a −bk∣,从而1+3k +ak −b =5k +4−a −bk, 或1+3k +ak −b =−5k −4+a +bk.即(a +b −2)k =b −a +3,或(a −b +8)k =a +b −5.因为 k 的取值有无穷多个,所以{a +b −2=0,b −a +3=0,或{a −b +8=0,a +b −5=0.解得{a =52,b =−12,或{a =−32,b =132.这样点 P 只可能是点 P 1(52,−12) 或点 P 2(−32,132). 经检验点 P 1 和 P 2 满足题目条件.。
高一数学必修2《圆与方程》同步练习
高一数学必修2《圆与方程》同步练习一、选择题.1. 若圆的一条直径的两个端点分别是(2,0)和(2,- 2),则此圆的方程是( )A. x 2 + y 2 - 4x + 2y + 4=0B. x 2 + y 2 - 4x - 2y - 4 = 0C. x 2 + y 2 - 4x + 2y - 4=0D. x 2 + y 2 + 4x + 2y + 4 = 02. 若点P (m 2,5)与圆x 2 + y 2 = 24的位置关系是( )A. 在圆外B. 在圆内C. 在圆上D. 不确定3. 已知点A (1,- 2,11),B (4,2,3),C (6,- 1,4),则 △ABC 的形状是( )A. 等腰三角形B. 等边三角形C. 直角三角形D. 等腰直角三角形4. 点B 是点A (1,2,3)在坐标平面yOz 内的射影,则|OB |等于( ) A.14 B. 13 C. 23 D. 115. 当a 取不同的实数时,由方程x 2 + y 2 + 2ax + 2ay - 1 = 0可以得到不同的圆,则下列结论正确的是( )A. 这些圆的圆心都在直线y = x 上B. 这些圆的圆心都在直线y = -x 上C. 这些圆的圆心都在直线y = x ,或在直线y = - x 上D. 这些圆的圆心不在直线上6. 直线l :2(x + y )+ 1 + a = 0与圆C : x 2 + y 2=a (a >0)的位置关系是( )A. 恒相切B. 恒相交C. 恒相离D. 相切或相离7. 如果直线y = -33x + m 与圆x 2 + y 2 = 1在第一象限内有两个不同的交点,那么实数m 的范围是( ) A. (-3,2) B.(-3,3) C.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1 33, D.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛332 1, 8. 圆x 2 + 2x + y 2 + 4y - 3 = 0上到直线x + y + 1 = 0的距离为2的点共有( )A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个9. 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,则这条直线的方程是( )A. y =33xB. y = -3xC. y =3xD. y = -33x 10. 如果圆心坐标为(2,- 1)的圆在直线x - y - 1 = 0上截得弦长为22,那么这个圆的方程为( )A.(x – 2)2 +(y + 1)2 = 4B.(x - 2)2 +(y + 1)2 = 2C.(x - 2)2 +(y + 1)2 = 8D.(x - 2)2 +(y + 1)2 = 16二、填空题.1. 在空间直角坐标系中,如果点P 的坐标是(x ,y ,z ),那么与点 P①关于原点对称的点P 1是 ______________;②关于x 轴对称的点P 2是 ______________;③关于y 轴对称的点P 3是 ______________;④关于z 轴对称的点P 4是 ______________;⑤关于xOy 坐标平面对称的点P 5是 ______________;⑥关于yOz 坐标平面对称的点P 6是 ______________;⑦关于zOx 坐标平面对称的点P 7是 ______________;2. 圆心在直线5x - 3y = 8上,又与两坐标轴相切的圆的方程是 _____________.3. 经过两点A (-1,4),B (3,2),且圆心在 y 轴上的圆的方程是 __________________.4. 过圆x 2 + y 2 - 6x + 4y - 3 = 0的圆心,且平行于x + 2y + 11 = 0的直线方程是 _______ ____.5. 若点P 在圆C 1:x 2 + y 2 - 8x - 4y + 11 = 0上,点Q 在圆C 2:x 2 + y 2 + 4x + 2y + 1 = 0上,则|PQ |的最小值是__________________.6. 在z 轴上求一点M ,使点M 到点A (1,0,2)与点B (1,-3,1)的距离相等,则点M 的坐标是 ________________.三、解答题.1. 已知三条直线l 1 : x - 2y = 0,l 2 : y + 1 = 0,l 3:2x + y - 1 = 0两两相交,先画出图形,再求过这三个交点的圆的方程.2. 已知点A (0,2)和圆C :(x - 6)2 +(y – 4)2 = 536,一条光线从A 点发出射到x 轴上后沿圆的切线方向反射,求这条光线从A 点到切点所经过的路程.3. 已知圆x 2 + y 2 = r 2,点P (x 0,y 0)是圆外一点,自点P 向圆作两条切线,A ,B 是切点,求弦AB 所在直线的方程.4. 自圆C :x 2 + y 2 - 4x - 6y + 12 = 0外一点P (a ,b )向圆作切线PT , 点 T 为切点,且 |PT |=|PO |(点O 为原点),求|PT |的最小值以及此刻点P 的坐标.5. 圆 A 的方程为 x 2 + y 2 - 2x - 7 = 0,圆 B 的方程为 x 2 + y 2 + 2x + 2y – 2 = 0,判断圆A 和圆B 是否相交,若相交,求过交点的直线的方程;若不相交,说明理由.参考答案一、选择题.1. A【解析】半径为220)(--= 1, 圆心为(2,-1).∴ (x - 2)2 +(y + 1)2 = 1.∴ x 2–4x + y 2 + 2y + 4 = 0.2. A【解析】由于 m 4 + 25>24,∴ 点P 在圆外.3. C【解析】可求得 |AB| =222843)(-++=89;|BC| =222132+-+)(=14;|AC| =222)7(15-++=75.∴ |AB|2 = |BC|2 + |AC|2.∴ △ABC 为直角三角形.4. B【解析】射影坐标为(2,3),∴ |OB |=13.5. A【解析】x 2 + y 2 + 2ax + 2ay - 1 = 0,∴ (x + a )2 +(y + a )2 = 1 + 2a 2.圆心为(-a ,-a ).∴圆心在直线 y = x 上.6. D【解析】圆心 O 到直线 l 的距离d =21 +a . 即比较 21+a 与 a 的大小,即 4122++a a 与 a 比大小, 即 4)1(2-a 与 0 比大小, ∴ 21+a ≥a . ∴ 直线与圆相切或相离.7. D【解析】如图所示,交点若在第一象限,则m >1.8. C (第 7 题)【解析】(x + 1)2 +(y + 2)2 = 8,圆心为(-1,-2).∴ 圆心到x + y + 1=0的距离为2|121|+-- = 2. ∴ 有三个点,如图,即 A ,B ,C 三个点.9. A【解析】(x + 2)2 + y 2 = 1, (第 8 题)∵ 圆心(-2,0)到 y =33x 的距离为 1, ∴ y =33x 符合题意. 10. A【解析】圆心到直线的距离为2112-+=2, ∴ R = 22)2()2(+= 2,∴ 圆的方程为(x - 2)2 + (y + 1)2 = 4.二、填空题.1. ①(-x ,-y ,-z ); ②(x ,-y ,-z ); ③(-x ,y ,-z ); ④(-x ,-y ,z ); ⑤(x ,y ,-z ); ⑥(-x ,y ,z ); ⑦(x ,-y ,z ).2.(x -4)2+(y - 4)2 = 16,或(x - 1)2+(y + 1)2 = 1.【解析】∵ 圆与两坐标轴相切,x∴ 圆心在 y = x ,或 y = -x 上.又圆心在5x - 3y = 8上,∴ 圆心为(4,4),或(1,-1).∴ 圆的方程为 (x - 4)2 +(y - 4)2 = 16,或 (x - 1)2 +(y + 1)2 = 1.3. x 2 +(y - 1)2 = 10.【解析】设圆的方程为x 2 +(y + b )2 = R 2,将 A (-1,4),B (3,2)代入,解得 b = -1,R =10.∴ x 2 +(y - 1)2 = 10.4. x + 2y + 1 = 0.【解析】∵ (x - 3)2 +(y - 2)2 = 16,∴ 圆心为(3,-2).又所求直线斜率为 -21, ∴ 直线方程为 x + 2y + 1 = 0. 5. 35- 5.【解析】把圆C 1,C 2的方程都化成标准形式,得(x - 4)2 +(y - 2)2 = 9,(x + 2)2 +(y + 1)2 = 4.圆C 1的圆心坐标是(4,2),半径长是3;圆C 2的圆心坐标是(-2,-1),半径长是2. 连心线长等于.53122422=+++)()(所以,|PQ |的最小值是35- 5.6. (0,0,-3).【解析】设点 M 的坐标为(0,0,a ),∴ 222 201)-(a ++=222131)()(a -+-+,∴ a = -3,∴ M (0,0,-3).三、解答题.1. 【解】l 2平行于x 轴,l 1与l 2互相垂直,三交点A ,B ,C 构成直角三角形,经过A ,B ,C 三点的圆就是以AB 为直径的圆.解方程组⎩⎨⎧=+=-,,0102y y x 得 ⎪⎩⎪⎨⎧-=-=.12y x , 所以点A 的坐标是(-2,-1).解方程组⎩⎨⎧=+=-+,,01012y y x 得 ⎪⎩⎪⎨⎧-==.11y x , 所以点B 的坐标是(1,-1).所以线段AB 的中点坐标是⎪⎭⎫ ⎝⎛--121,,又|AB |=()()221112+-+--= 3,所求圆的标准方程是221⎪⎭⎫ ⎝⎛+x +(y + 1)2 = 49. 2. 【解】设反射光线与圆相切于点D . 点A 关于x 轴的对称点的坐标为A 1(0,-2),则光从点A 到切点所走的路程为|A 1D |.在Rt △A1CD 中,|A 1D |2 = |A 1C |2 - |CD |2 =(-6)2 +(-2-4)2 -536 = 36×59. ∴ |A1D|=5518. 即光线从点A 到切点所经过的路程是5518. 3. 【解法一】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),过点A 的圆的切线方程为x 1x + y 1y = r 2,过点B 的圆的切线方程为x 2x + y 2y = r 2.由于点P 在这两条切线上,得x 1x 0 + y 1y 0 = r 2, ①x 2x 0 + y 2y 0 = r 2. ②由①②看出,A ,B 两点都在直线x 0x + y 0y = r 2上,而过两点仅有一条直线, ∴ 方程x 0x + y 0y = r 2就是所求的切点弦AB 所在直线的方程.【解法二】已知圆x 2 + y 2 = r 2, ① A ,B 两点都在以OP 为直径的圆上,它的方程是42 2 20202020y x y y x x +=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-. ② ①-②得x 0x + y 0y = r 2.这就是两圆相交弦所在直线的方程,也是切点弦AB 所在的直线的方程.4. 【解】圆C :(x - 2)2+(y - 3)2 = 1,圆心为(2,3),由|PT |=|PO |,∴ 1)3()2(22--+-b a = 22b a +,∴ a 2 - 4a + 4 + b 2 - 6b + 9 - 1 = a 2 + b 2,∴ 4a + 6b = 12,即 2a + 3b = 6.∴ |PT | =22b a +=2232 6 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+a a -=4924 9132+-a a , ∴ a =1312,b = 1318时,|PT |最小, |PT | =13613,此时P ⎪⎭⎫ ⎝⎛1381 1312,. 5. 【解析】圆 A 的方程可写为(x - 1)2+(y - 1)2 = 9圆 B 的方程可写为(x + 1)2 +(y + 1)2 = 4∴ 两圆心之间的距离满足 3 - 2<|AB |=221111)()(+++=22<3 + 2. 即两圆心之间的距离小于两圆半径之和大于两圆半径之差. ∴ 两圆相交.圆 A 的方程与圆 B 的方程左、右两边分别相减得 -4x - 4y - 5 = 0. ∴ 4x + 4y + 5 = 0 为过两圆交点的直线方程.。
高一数学必修二第四章圆与方程练习题及答案
高一数学必修二第四章圆与方程练习题及答案高一数学(必修2)第四章圆与方程基础训练一、选择题1.圆(x+2)²+y²=5关于原点P(0,0)对称的圆的方程为()A。
(x-2)²+y²=5B。
x²+(y-2)²=5C。
(x+2)²+(y+2)²=5D。
x²+(y+2)²=52.若P(2,-1)为圆(x-1)²+y²=25的弦AB的中点,则直线AB 的方程是()A。
x-y-3=0B。
2x+y-3=0C。
x+y-1=0D。
2x-y-5=03.圆x²+y²-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离最大值是()A。
2B。
1+√2C。
1-√2D。
1+2√24.将直线2x-y+λ=0,沿x轴向左平移1个单位,所得直线与圆x²+y²+2x-4y=0相切,则实数λ的值为()A。
-3或7B。
-2或8C。
2或10D。
1或115.在坐标平面内,与点A(1,2)距离为1,且与点B(3,1)距离为2的直线共有()A。
1条B。
2条C。
3条D。
4条6.圆x²+y²-4x=0在点P(1,3)处的切线方程为()A。
x+3y-2=0B。
x+3y-4=0C。
x-3y+4=0D。
x-3y+2=0二、填空题1.若经过点P(-1,0)的直线与圆x²+y²+4x-2y+3=0相切,则此直线在y轴上的截距是-2.2.由动点P向圆x²+y²=1引两条切线PA,PB,切点分别为A,B,∠APB=60,则动点P的轨迹方程为x²+y²-x=0.3.圆心在直线2x-y-7=0上的圆C与y轴交于两点A(0,-4),B(0,-2),则圆C的方程为(x-1)²+(y+1)²=4.4.已知圆(x-3)²+y²=4和过原点的直线y=kx的交点为P,Q,则OP·OQ的值为2.5.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆x²+y²-2x-2y+1=0的切线,A,B是切点,C是圆心,那么四边形PACB面积的最小值是3.三、解答题1.点P(a,b)在直线x+y+1=0上,求a²+b²-2a-2b+2的最小值。
高中数学必修二同步练习题库:圆的方程(简答题:一般)
圆的方程(简答题:一般)1、求圆心在直线上,与轴相切,且被直线截得的弦长为的圆的方程。
2、(1)求过点且在两个坐标轴上截距相等的直线方程。
(2)已知圆心为的圆经过点和,且圆心在直线上,求圆心为的圆的标准方程.3、(1)已知圆的圆心是与轴的交点,且与直线相切,求圆的标准方程. (2)若点在圆上,求的最大值.4、已知为圆上的动点,,为定点.(1)求线段中点M的轨迹方程;(2)若,求线段中点N的轨迹方程.5、求圆心在直线上,且过两圆,交点的圆的方程.6、已知点,圆:,过点的动直线与圆交于两点,线段的中点为,为坐标原点.(1)求的轨迹方程;(2)当时,求的方程及的面积7、已知圆过,,且圆心在直线上.(Ⅰ)求此圆的方程.(Ⅱ)求与直线垂直且与圆相切的直线方程.(Ⅲ)若点为圆上任意点,求的面积的最大值.8、已知直线与相较于点,直线.(1)若点在直线上,求的值;(2)若直线交直线分别为点和点,且点的坐标为,求的外接圆的标准方程。
9、已知圆的圆心在直线上,且圆在轴、轴上截得的弦长和分别为和.(1)求圆的方程;(2)若圆心位于第四象限,点是圆内一动点,且,满足,求的范围.10、已知圆经过,两点,且圆心在直线上.(1)求圆的方程;(2)动直线:过定点,斜率为的直线过点,直线和圆相交于,两点,求的长度.11、已知圆的圆心在直线上,且与直线相切于点,(1)求圆方程;(2)是否存在过点的直线与圆交于两点,且的面积是(为坐标原点),若存在,求出直线的方程,若不存在,请说明理由.12、(1)求与圆心在直线上,且过点A(2,-3),B(-2,-5)的圆C的方程.(2)设是圆C上的点,求的最大值和最小值.13、已知方程表示一个圆.(1)求实数的取值范围;(2)求该圆半径的取值范围;(3)求该圆心的纵坐标的最小值.14、如图,经过点作两条互相垂直的直线和,直线交轴正半轴于点,直线交轴正半轴于点.(1)如果,求点的坐标.(2)试问是否总存在经过,,,四点的圆?如果存在,求出半径最小的圆的方程;如果不存在,请说明理由.15、已知为圆上任一点,且点.(1)若在圆上,求线段的长及直线的斜率.(2)求的最大值和最小值.(3)若,求的最大值和最小值.16、求圆心在直线上,且与直线相切于点的圆的方程.17、若直线与两坐标轴的交点分别为,,求以为直径的圆的方程.18、已知圆过点,圆心在直线上且圆心在第一象限,圆被轴截得的弦长为.(I)求圆的方程.(II)过点作圆的切线,求切线的方程.19、在平面直角系中,已知两点,,直线关于直线对称.()求直线的方程.()圆的圆心在直线上,且与轴相切于点,求圆的方程.20、已知圆的半径为,圆心在第一象限,且与直线和轴都相切.(Ⅰ)求圆的方程.(Ⅱ)过的直线与圆相交所得的弦长为,求直线的方程.21、求半径为2,圆心在直线上,且被直线:所截弦的长为的圆的方程.22、如图,l1,l2是通过某城市开发区中心O的两条南北和东西走向的街道,连结M、N两地之间的铁路线是圆心在l2上的一段圆弧.若点M在点O正北方向,且|MO|=3 km,点N到l1,l2的距离分别为4 km和5 km.(1)建立适当的坐标系,求铁路线所在圆弧的方程;(2)若该城市的某中学拟在点O正东方向选址建分校,考虑环境问题,要求校址到点O的距离大于4 km,并且铁路线上任意一点到校址的距离不能少于km,求该校址距点O的最近距离.(注:校址视为一个点)23、如图,已知矩形四点坐标为A(0,-2),C(4,2),B(4,-2),D(0,2).(1)求对角线所在直线的方程;(2)求矩形外接圆的方程;(3)若动点为外接圆上一点,点为定点,问线段PN中点的轨迹是什么,并求出该轨迹方程。
高中数学 必修二 同步练习 圆与圆的位置关系、直线与圆的方程的应用(解析版)
一、选择题1.圆x 2+y 2=1与圆(x +3)2+(y –4)2=36的位置关系是 A .外切B .内切C .相离D .相交【答案】B2.圆x 2+y 2–4x +4y –1=0与圆x 2+y 2+2x –4y +1=0的位置关系是 A .相离B .相交C .内切D .外切【答案】D【解析】先将两圆化为标准方程,分别为(x –2)2+(y +2)2=9,(x +1)2+(y –2)2=4,∴两圆的圆心分别是(2,–2),(–1,2),半径分别是r 1=3,r 2=2.∴两圆的圆心距d 22(21)(22)++--=5=r 1+r 2,∴两圆外切.故选D .3.圆221(1)1C x y -+=:与圆222(3)(2)4C x y ++-=:的位置关系是 A .内切B .外切C .相交D .相离【答案】D【解析】由题意可得,两圆的圆心距C 1C 222(13)(02)++-5,即两圆的圆心距大于两圆的半径之和,故两圆相离,故选D . 4.圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2+4x –2y =0的位置关系是 A .外离B .外切C .相交D .内切【答案】C【解析】圆x 2+y 2=4的圆心O 1(0,0),半径r 1=2,圆x 2+y 2+4x –2y =0的圆心O 2(–2,1),半径r2=116452+=,|O1O2|=22(2)15-+=,∵|r2–r1|<|O1O2|<r1+r2,∴圆x2+y2=4与圆x2+y2+4x–2y=0相交.故选C.5.已知⊙M:x2+y2=1,⊙N:x2+y2–6x+8y–11=0,则两圆的公切线的条数是A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【解析】圆M的圆心为M(0,0),半径r1=1,圆N的圆心为N(3,–4),半径为r2=6,∴|MN|=5,即|MN|=r2–r1,∴圆M与圆N内切,∴两圆只有1条公切线.故选A.6.圆C1:x2+y2–2x–3=0与C2:x2+y2+4x+4y+3=0的位置关系为A.两圆相内切B.两圆相外切C.两圆相交D.两圆相离【答案】C7.圆心在直线x–y–4=0上,且经过两圆x2+y2+6x–4=0和x2+y2+6y–28=0的交点的圆的方程为A.x2+y2–x+7y–32=0 B.x2+y2–x+7y–16=0C.x2+y2–4x+4y+9=0 D.x2+y2–4x+4y–8=0【答案】A【解析】根据题意,要求圆经过两圆x2+y2+6x–4=0和x2+y2+6y–28=0的交点,设其方程为(x2+y2+6x–4)+λ(x2+y2+6y–28)=0,变形可得(1+λ)x2+(1+λ)y2+6x+6λy–4–28λ=0,其圆心为(–31λ+,31λλ-+),又由圆心在直线x–y–4=0上,则有(–31λ+)–(31λλ-+)–4=0,解可得λ=–7;则圆的方程为:(–6)x2+(–6)y2+6x–42y+192=0,即x2+y2–x+7y–32=0,故选A.8.若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2–6x–8y+m=0有三条公切线,则m=A.21 B.19 C.9 D.–11【答案】C【解析】圆C1的方程:x2+y2=1,圆心C1(0,0),半径为1,圆C2:x2+y2–6x–8y+m=0,化为:(x–3)2+(y–4)2=25–m,圆心C2(3,425m-5,∵圆C1:x2+y2=1与圆C 2:x 2+y 2–6x –8y +m =0有三条公切线,∴5=1+25m -,∴m=9,故选C .9.已知圆M :x 2+y 2–2ax =0(a <0)截直线x –y =0所得线段的长度是22,则圆M 与圆N :(x –2)2+(y – 1)2=9的位置关系是 A .内切 B .相交 C .外切 D .相离【答案】B【解析】圆M 圆心坐标为(a ,0),由题意得222()(2)2a a =+且a <0,解得a =–2,则1175MN <=<,故选B .10.圆C 1:(x +2)2+(y –m )2=9与圆C 2:(x –m )2+(y +1)2=4外切,则m 的值为A .2B .–5C .2或–5D .不确定【答案】C11.圆x 2+y 2=4与圆x 2+y 2–4x +4y –12=0的公共弦所在直线和两坐标轴所围成的面积为A .1B .2C .4D .8【答案】B【解析】将两圆方程相减可得4x –4y +12=4,即x –y +2=0.令x =0,可得y =2;y =0,可得x =–2,∴所求面积为1222⨯⨯=2.故选B . 二、填空题12.已知两圆x 2+y 2+6x –4=0,x 2+y 2+6y –28=0.相交于A 、B 两点,则线段AB 的长度是___________.【答案】2【解析】根据题意,22226406280x y x x y y ⎧++-=⎨++-=⎩①②,①–②得,6x –6y +24=0,化简为x –y +4=0③;圆x 2+y 2+6x –4=0化为(x +3)2+y 2=13,又圆心(–3,0)到直线x –y +4=0的距离为:d 30422--+=AB 的长度是22r d -1132-2.故答案为:2.13.圆221(2)()9C x y m ++-=:与圆222()(1)4C x m y -++=:外切,则m 的值___________. 【答案】0或–3【解析】由题意,圆心距=22(2)(1)m m ++--=5,∴m =0或–3,故答案为:0或–3. 14.过圆x 2+y 2–x +y –2=0和x 2+y 2=5交点的直线方程为___________.(一般式方程)【答案】x –y –3=0【解析】把圆x 2+y 2–x +y –2=0和x 2+y 2=5的方程相减,可得x –y –3=0.由于所得的直线方程既满足第一个圆的方程,又满足第二个圆的方程,故必然是两个圆的公共弦所在的直线方程.故过圆x 2+y 2–x +y –2=0和x 2+y 2=5的交点的直线方程为x –y –3=0,故答案为:x –y –3=0.15.圆C 1:x 2+y 2+2x +2y –2=0与圆C 2:x 2+y 2–4x –2y +1=0的公切线长___________.【答案】1316.已知曲线C :x 2+y 2+2kx +(4k +10)y +10k +20=0,其中k ≠–1,则C 过定点___________.【答案】(1,–3)【解析】将x 2+y 2+2kx +(4k +10)y +10k +20=0整理为:k (2x +4y +10)+(x 2+y 2+10y +20)=0, ∴222410010200x y x y y ++=⎧⎨+++=⎩,解得:13x y =⎧⎨=-⎩,曲线C 过定点(1,–3).故答案为:(1,–3).17.圆x 2+y 2=1和4x 2+4y 2–16x –8y +11=0的公切线的斜率是___________.【答案】819± 【解析】4x 2+4y 2–16x –8y +11=0可化为(x –2)2+(y –1)2=94设公切线的斜率是k ,切线方程为y =kx +b ,即kx –y +b =0,则221121321bk k b k ⎧=⎪+⎪⎨-+⎪=⎪+⎩,解得k =819±.故答案为:819±.18.求过两圆x 2+y 2–x –y –2=0与x 2+y 2+4x –8y –8=0的交点和点(3,1)的圆的方程___________.【答案】x 2+y 2–133x +y +2=0 【解析】设所求圆的方程为(x 2+y 2–x –y –2)+λ(x 2+y 2+4x –8y –8)=0(λ≠–1),将(3,1)代入得λ=–25,故所求圆的方程为x 2+y 2–133x +y +2=0.故答案为:x 2+y 2–133x +y +2=0. 三、解答题19.圆C 1的方程为x 2+(y –2)2=4,圆C 2的方程为(x –6)2+(y –4)2=9,(1)判断圆C 1与圆C 2的位置关系;(2)若直线l 过圆C 2的圆心,且与圆C 1相切,求直线l 的方程.20.已知圆C 1:x 2+y 2+2x –6y +1=0,与圆C 2:x 2+y 2–4x +2y –11=0相交于A ,B 两点,求AB 所在的直线方程和公共弦AB 的长.【解析】由圆C 1的方程减去圆C 2的方程,整理,得方程3x –4y +6=0,又∵方程3x –4y +6=0是由两圆相减得到的,∴两圆交点的坐标一定是方程3x –4y +6=0的解. ∵两点确定一条直线,∴3x –4y +6=0是两圆公共弦AB 所在的直线方程. ∵圆C 1:x 2+y 2+2x –6y +1=0,∴圆心为C 1(–1,3),半径r =3,∴圆心C1到直线AB的距离d=31269525--+=,∴|AB|=222245r d-=.∴AB所在的直线方程为3x–4y+6=0,公共弦AB的长为245.21.已知圆C:(x–1)2+(y–2)2=2,点P坐标为(2,–1),过点P作圆C的切线,切点为A,B.(1)判断圆(x+2)2+(y+2)2=4与圆C的位置关系;(2)求直线PA,PB的方程.22.已知圆22120C x y x++=:,圆2222220C x y x y+---=:,C1,C2分别为两圆的圆心.(1)求圆C1和圆C2的公共弦长;(2)过点C1的直线l交圆C2与A,B,且14AB=,求直线l的方程.【解析】(1)两圆相减可得2x+y+1=0,圆C1的圆心为(–1,0),半径为1,圆心到直线的距离d5∴圆C1和圆C2的公共弦长145155-=;(2)圆C 2的圆心为(1,1),半径为2,圆心到直线l 的距离为21424()22-=, 设直线l 的方程为y =k (x +1),即kx –y +k =0,∴22121k k -=+,∴k =1或17, ∴直线l 的方程为y =x +1,或y =17(x +1). 23.已知圆C 1:x 2+y 2–6x –6=0,圆C 2:x 2+y 2–4y –6=0(1)试判断两圆的位置关系; (2)求公共弦所在的直线的方程; (3)求公共弦的长度.24.求圆心在x –y –4=0上,并且经过两圆C 1:x 2+y 2–4x –3=0和C 2:x 2+y 2–4y –3=0的交点的圆方程.【解析】设所求圆的方程为(x 2+y 2–4x –3)+m (x 2+y 2–4y –3)=0, 即(1+m )x 2+(1+m )y 2–4x –4my –3–3m =0,∴圆心坐标为(2211mm m++,), 代入x –y –4=0,可得224011m m m --=++,解得m =–13. ∴圆的方程为(1–13)x 2+(1–13)y 2–4x +43y –2=0,即x 2+y 2–6x +2y –3=0.25.已知圆C :x 2+y 2+4x –8y +16=0,(1)圆C 的切线在x 轴和y 轴上的截距相等,且斜率存在,求切线方程;(2)从圆C 外一点P (x 0,y 0)向该圆引一条切线,切点为M ,O 为坐标原点,且有|PM |=|PO |,求使得|PM |取得最小值时的点P 的坐标.(222220000(2)(4)4x y x y ++--=+变形可得x 0–2y 0+4=0,则P 在直线l :x –2y +4=0上, 分析可得:若|PM |最小,只需过点O 向l 作垂线l ′:y =–2x , l 与l ′的交点即为要求的P 点;联立可得2402x y y x -+=⎧⎨=-⎩,解可得4585x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即P 的坐标为(–45,85).(2)根据题意,|PM |=|PO |22220000(2)(4)4x y x y ++--=+变形可得x 0–2y 0+4=0,则P 在直线l :x –2y +4=0上,分析可得:若|PM |最小,只需过点O 向l 作垂线l ′:y =–2x ,l 与l ′的交点即为要求的P 点;联立可得2402x y y x -+=⎧⎨=-⎩,解可得4585x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即P 的坐标为(–45,85).。
高中数学必修2圆的方程练习题
高中数学必修2圆的方程练习题第四章圆与方程一、选择题1.圆C1 : x2+y2+2x+8y-8=0与圆C2 : x2+y2-4x+4y-2=0的位置关系是().A.相交B.外切C.内切D.相离2.两圆x2+y2-4x+2y+1=0与x2+y2+4x-4y-1=0的公共切线有().A.1条B.2条C.3条D.4条3.若圆C与圆(x+2)2+(y-1)2=1关于原点对称,则圆C的方程是().A.(x-2)2+(y+1)2=1 B.(x -2)2+(y-1)2=1C.(x-1)2+(y+2)2=1 D.(x +1)2+(y-2)2=14.与直线l : y=2x+3平行,且与圆x2+y2-2x-4y+4=0相切的直线方程是().A.x-y±5=0 B.2x-y+5=0C.2x-y-5=0 D.2x-y±5=05.直线x-y+4=0被圆x2+y2+4x-4y+6=0截得的弦长等于().A.2B.2 C.22 D.426.一圆过圆x2+y2-2x=0与直线x+2y-3=0的交点,且圆心在y轴上,则这个圆的方程是().A.x2+y2+4y-6=0 B.x2+y2+4x-6=0C.x2+y2-2y=0 D.x2+y2+4y+6=07.圆x2+y2-4x-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是().A .30B .18C .62D .528.两圆(x -a )2+(y -b )2=r 2和(x -b )2+(y -a )2=r 2相切,则( ).A .(a -b )2=r 2B .(a -b )2=2r 2C .(a +b )2=r 2D .(a +b )2=2r 29.若直线3x -y +c =0,向右平移1个单位长度再向下平移1个单位,平移后与圆x 2+y 2=10相切,则c 的值为( ).A .14或-6B .12或-8C .8或-12 D .6或-1410.设A (3,3,1),B (1,0,5),C (0,1,0),则AB 的中点M 到点C 的距离|CM | =( ).A .453 B .253 C .253 D .213二、填空题11.若直线3x-4y+12=0与两坐标轴的交点为A,B,则以线段AB为直径的圆的一般方程为____________________.12.已知直线x=a与圆(x-1)2+y2=1相切,则a的值是_________.13.直线x=0被圆x2+y2―6x―2y―15=0所截得的弦长为_________.14.若A(4,-7,1),B(6,2,z),|AB|=11,则z=_______________.15.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆(x-1)2+(y-1)2=1的两条切线,A,B是切点,C是圆心,则四边形PACB面积的最小值为.三、解答题16.求下列各圆的标准方程:(1)圆心在直线y=0上,且圆过两点A(1,4),B(3,2);(2)圆心在直线2x+y=0上,且圆与直线x +y-1=0切于点M(2,-1).17.棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AB的中点,F是BB1的中点,G是AB1的中点,试建立适当的坐标系,并确定E,F,G三点的坐标.18.圆心在直线5x―3y―8=0上的圆与两坐标轴相切,求此圆的方程.19.已知圆C :(x-1)2+(y-2)2=2,点P 坐标为(2,-1),过点P作圆C的切线,切点为A,B.(1)求直线PA,PB的方程;(2)求过P点的圆的切线长;(3)求直线AB的方程.20.求与x轴相切,圆心C在直线3x-y=0上,且截直线x-y=0得的弦长为27的圆的方程.参考答案一、选择题1.A解析:C1的标准方程为(x+1)2+(y+4)2=52,半径r1=5;C2的标准方程为(x-2)2+(y+2)2=(10)2,半径r2=10.圆心距d=224(2))(++2-1=13.因为C2的圆心在C1内部,且r1=5<r2+d,所以两圆相交.2.C解析:因为两圆的标准方程分别为(x-2)2+(y+1)2=4,(x+2)2+(y-2)2=9,所以两圆的圆心距d=2222)()(=5.+21--+因为r1=2,r2=3,所以d=r1+r2=5,即两圆外切,故公切线有3条.3.A解析:已知圆的圆心是(-2,1),半径是1,所求圆的方程是(x -2)2+(y +1)2=1.4.D解析:设所求直线方程为y =2x +b ,即2x -y +b =0.圆x 2+y 2―2x ―4y +4=0的标准方程为(x -1)2+(y -2)2=1.由221 + 2 + 2 - 2 b =1解得b =±5.故所求直线的方程为2x -y ±5=0.5.C解析:因为圆的标准方程为(x +2)2+(y -2)2=2,显然直线x -y +4=0经过圆心.所以截得的弦长等于圆的直径长.即弦长等于22.6.A解析:如图,设直线与已知圆交于A ,B 两点,所求圆的圆心为C . 依条件可知过已知圆的圆心与点C 的直线与已知直线垂直.(第6题)因为已知圆的标准方程为(x-1)2+y2=1,圆心为(1,0),所以过点(1,0)且与已知直线x+2y-3=0垂直的直线方程为y=2x-2.令x=0,得C(0,-2).联立方程x2+y2-2x=0与x+2y-3=0可求出交点A(1,1).故所求圆的半径r=|AC|=2321=10.+所以所求圆的方程为x2+(y+2)2=10,即x2+y2+4y-6=0.7.C解析:因为圆的标准方程为(x-2)2+(y-2)2=(32)2,所以圆心为(2,2),r=32.设圆心到直线的距离为d,d=10>r,2所以最大距离与最小距离的差等于(d+r)-(d-r)=2r=62.8.B解析:由于两圆半径均为|r|,故两圆的位置关系只能是外切,于是有(b -a )2+(a -b )2=(2r )2. 化简即(a -b )2=2r 2. 9.A解析:直线y =3x +c 向右平移1个单位长度再向下平移1个单位.平移后的直线方程为y =3(x -1)+c -1,即3x -y +c -4=0.由直线平移后与圆x 2+y 2=10相切,得221+ 34 - + 0 - 0 c =10,即|c -4|=10,所以c =14或-6.10.C解析:因为C (0,1,0),容易求出AB 的中点M ⎪⎭⎫ ⎝⎛3 ,23 ,2, 所以|CM |=2220 - 3 + 1 -23 + 0 - 2)()(⎪⎭⎫⎝⎛=253.二、填空题11.x 2+y 2+4x -3y =0.解析:令y =0,得x =-4,所以直线与x 轴的交点A (-4,0).令x =0,得y =3,所以直线与y 轴的交点B (0,3).所以AB 的中点,即圆心为⎪⎭⎫⎝⎛23 2,-. 因为|AB |=223 + 4=5,所以所求圆的方程为(x +2)2+223 - ⎪⎭⎫ ⎝⎛y =425. 即x 2+y 2+4x -3y =0. 12.0或2.解析:画图可知,当垂直于x 轴的直线x =a 经过点(0,0)和(2,0)时与圆相切,所以a 的值是0或2.13.8.解析:令圆方程中x =0,所以y 2―2y ―15=0.解得y =5,或y =-3.所以圆与直线x =0的交点为(0,5)或(0,-3).所以直线x =0被圆x 2+y 2―6x ―2y ―15=0所截得的弦长等于5-(-3)=8.14.7或-5.解析:由2221 - + 7 +2 + 4 - 6)()()(z =11得(z -1)2=36.所以z =7,或-5.15.22.解析:如图,S 四边形PACB=2S △PAC =21|PA |·|CA |·2=|PA |,又|PA |=12-||PC ,故求|PA |最小值,只需求|PC |最小值,另|PC |最小值即C到直线3x +4y +8=0的距离,为2243843+|++|=3.于是S 四边形PACB 最小值为132-=22.三、解答题16.解:(1)由已知设所求圆的方程为(x -a )2+y 2=r 2,于是依题意,得⎪⎩⎪⎨⎧.=+)(,=+)(2222 4 - 3 16 - 1r a r a 解得⎪⎩⎪⎨⎧.,-20 = 1 = 2r a故所求圆的方程为(x +1)2+y 2=20. (2)因为圆与直线x +y -1=0切于点M (2,-1),所以圆心必在过点M (2,-1)且垂直于x +y -1=0的直线l 上.则l 的方程为y +1=x -2,即y =x -3.(第15题)由⎪⎩⎪⎨⎧.=+,-=023 y x x y 解得⎪⎩⎪⎨⎧.- =,=2 1 y x即圆心为O 1(1,-2),半径r =222 + 1 - + 1 - 2)()(=2.故所求圆的方程为(x -1)2+(y +2)2=2. 17.解:以D 为坐标原点,分别以射线DA ,DC ,DD 1的方向为正方向,以线段DA ,DC ,DD 1的长为单位长,建立空间直角坐标系Dxyz ,E 点在平面xDy 中,且EA =21. 所以点E 的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛0 ,21 ,1, 又B 和B 1点的坐标分别为(1,1,0),(1,1,1),所以点F 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛21 ,1 ,1,同理可得G 点的坐标为⎪⎭⎫⎝⎛21 21 1,,. 18.解:设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,因为圆与两坐标轴相切,所以圆心满足|a |=|b |,即a -b =0,或a+b =0.又圆心在直线5x ―3y ―8=0上, 所以5a ―3b ―8=0.由方程组⎪⎩⎪⎨⎧,=-,=--00835b a b a 或⎪⎩⎪⎨⎧,=+,=--00835b a b a解得⎪⎩⎪⎨⎧,=,44b a =或⎪⎩⎪⎨⎧.=-,11=b a 所以圆心坐标为(4,4),(1,-1).故所求圆的方程为(x -4)2+(y -4)2=16,或(x -1)2+(y +1)2=1.19.解:(1)设过P 点圆的切线方程为y +1=k (x -2),即kx ―y ―2k ―1=0.因为圆心(1,2)到直线的距离为2,1+ 3 - - 2k k =2, 解得k =7,或k =-1.故所求的切线方程为7x ―y ―15=0,或x +y -1=0.(2)在Rt △PCA 中,因为|PC |=222 - 1 - + 1 - 2)()(=10,|CA |=2,所以|PA |2=|PC |2-|CA |2=8.所以过点P的圆的切线长为22.(3)容易求出k PC =-3,所以k AB =31. 如图,由CA 2=CD ·PC ,可求出CD =PCCA 2=102.设直线AB 的方程为y =31x +b ,即x -3y +3b =0.由102=23 + 1 3 + 6 - 1 b 解得b =1或b =37(舍). 所以直线AB 的方程为x -3y +3=0. (3)也可以用联立圆方程与直线方程的方法求解.20.解:因为圆心C 在直线3x -y =0上,设圆心坐标为(a ,3a ),圆心(a ,3a )到直线x -y =0的距离为d =22 - a .又圆与x 轴相切,所以半径r =3|a |,设圆的方程为(x -a )2+(y -3a )2=9a 2, 设弦AB 的中点为M ,则|AM |=7. 在Rt △AMC 中,由勾股定理,得22 2 - ⎪⎪⎭⎫⎝⎛a +(7)2=(3|a |)2.解得a =±1,r 2=9.故所求的圆的方程是(x -1)2+(y -3)2=9,或(x +1)2+(y +3)2=9.。
人教版A数学《必修2》圆与方程4.2.1-4.2.3五套同步训练题2012.9.6龚湖兵
4.2.1 直线与圆的位置关系练习一一、 选择题1、直线3x+4y-5=0与圆2x 2+2y 2-4x-2y+1=0的位置关系是( )A 、相离B 、相切C 、相交且直线不过圆心D 、相交且过圆心2、圆x 2+y 2+2x+4-3=0上到直线x+y+1=0的距离为2的点共有( )个 A1、 B 、2 C 、3 D 、43、圆x 2+y 2=16上的点到直线x-y=3的距离的最大值为( )A 、223B 、4-223C 、4+223 D 、0 4、若直线3x +4y +k=0与圆x 2+y 2-6x +5=0相切,则k 的值等于( )A 、1或-19B 、10或-1C 、-1或-19D 、-1或195、若直线ax +by -1=0与圆x 2+y 2=1相交,则点P(a,b)的位置是( )A 、在圆上B 、在圆外C 、在圆内D 、以上皆有可能6、过点P(3,0)能做多少条直线与圆x 2+y 2-8x -2y +10=0相切( )A 、0条B 、1条C 、2条D 、1条或2条7、若直线3x +4y -12=0与x 轴交 于A 点, 与y 轴于交B 点,那么OAB 的内切圆方程是( )A 、x 2+y 2+2x +2y +1=0B 、x 2+y 2-2x +2y +1=0C 、x 2+y 2-2x -2y +1=0D 、x 2+y 2-2x -2y -1=08、1、221y y x -=-表示的曲线为( )A 、两个半圆B 、一个圆C 、半个圆D 、两个圆二、填空题9、自圆x 2+y 2=r 2外一点P(00,y x )作圆的两条切线,切点分别为21,P P ,则直线21P P 的方程为10、 已知圆C:(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l :x-y+3=0,当直线l 被C 截得弦长为32时,则a=11、过点(1,-1)的圆x2+y2=2的切线方程为________、过点(1,1)的圆(x-1) 2+ (y-2) 2=1的切线方程为________、12、由点P(1,-2)向圆x2+y2-6x-2y+6=0引切线方程是13、直线L过点(-5,-10),且在圆x2+y2=25上截得的弦长为52,则直线L的方程为________三、解答题14、已知圆x2+y2=8,定点P(4,0),问过P点的直线斜率在什么范围内取值时,这条直线与已知圆(1)相切 ,(2)相交, (3)相离?15、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:无论m取什么实数,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.4.2.1 直线与圆的位置关系练习二一、 选择题1、直线x +y=m 与圆x 2+y 2=m(m>0)相切,则m=( )A 、21B 、22C 、2D 、22、圆心为(1,-2),半径为25的圆在x 轴上截得的弦长为( )A 、8B 、6C 、26D 、343、直线x +y -1=0被圆x 2+y 2-2x -2y -6=0所截得的线段的中点坐标是( )A 、 ( 21,21) B 、 (0,0) C 、 (43,41) D 、 (41,43)4、y=x 的图形和圆x 2+y 2=4所围成的较小面积是( )A 、4πB 、C 、23πD 、43π5、曲线x 2+y 2+22x -22y=0关于( )A 、直线x=2轴对称B 、直线y=-x 轴对称C 、点(-2, 2)中心对称D 、点(-2,0)中心对称6、在圆x 2+y 2=4上与直线4x +3y -12=0距离最短的点的坐标是( )A. (56,58) B 、 (58,56) C 、 (-58,56) D 、 (-56,-58)7、过点P(2,3)做圆C :(x -1) 2+ (y -1) 2=0的切线,设T 为切点,则切线长PT =( )A 、5B 、5C 、1D 、2二、填空题8、圆心在直线y=x 上且与x 轴相切与点(1,0)的圆的方程是________________.9、设圆x 2+y 2-4x -5=0的弦的中点是P(3,1),则直线AB 的方程是___________.10、圆心在x 轴上,且过点A(3,5)和B(-3,7)的圆方程为11、在满足(x-3)2+(y-3)2=6的所有实数对(x,y)中,x y的最大值是三、解答题12、求过点A(3,4)与圆C:(x-2)2+(y-1)2=1相切的直线方程13、若x,y满足(x-1)2+(y+2)2=4,求S=2x+y的最大值和最小值14、一束光线通过点M(25,18)射入,被x轴反射到圆C:x2+(y-7)2=25 求通过圆心的反射直线所在的直线方程15、直线y=kx+1与圆x2+y2=m恒有公共点,求m的取值范围4.2.2 圆与圆的位置关系 练习一一、 选择题1、两圆x 2+y 2-6x=0和x 2+y 2+8y+12=0的位置关系是( )A 、相离B 、外切C 、相交D 、内切2、两圆x 2+y 2=r 2,(x-3)2+(y+1)2=r 2外切、则正实数r 的值是( )A 、10B 、210 C 、5 D 、5 3、半径为6的圆与x 轴相切,且与圆x 2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是( )A 、(x-4)2+(y-6)2=6B 、(x4)2+(y-6)2=6C 、(x-4)2+(y-6)2=36D 、 (x4)2+(y-6)2=364、和x 轴相切,并和圆x 2+y 2=1外切的动圆的圆心的轨迹是( )A 、x 2=2y +1B 、x 2=-2y +1C 、x 2=2y +1D 、 x 2=2y -15、以相交两圆C 1: x 2+y 2+4x +1=0及C 2: x 2+y 2+2x +2y +1=0的公共弦为直径的圆的方程( )A (x -1)2+(y -1)2=1B (x +1)2+(y +1)2=1C (x +35)2+(y +65)2=45 D(x -35)2+(y -65)2=456、圆x 2+y 2+2ax +2ay +1=0与x 2+y 2+4bx +2b 2-2=0的公切弦的最大值是( ) A 12 B 1 C 32D 2 7、若圆x 2+y 2=4和圆x 2+y 2+4x -4y +4=0关于直线l 对称,则l 的方程为( )A 、x +y=0B 、x +y-2=0C 、x-y-2=0D 、x-y+2=08、和x 轴相切,并和圆221x y +=外切的动圆的圆心轨迹方程是( )A 、221x y =+B 、221x y =-+C 、22||1x y =+D 、221x y =-二、填空题9、圆C 1:x 2+y 2-6x +8y=0与x 2+y 2+b=0没有公共点,则b 的取值范围是______10、已知两圆C 1: x 2+y 2+4x -2ny +n 2-5=0,则C 2: x 2+y 2+2nx +2y +n 2-3=0, C 1与C 2外离时n 的范围是_____,与内含时n 的范围是______11、若圆x 2+y 2-2ax+a 2=2和x 2+y 2-2by+b 2=1外离,则a,b 满足的条件是12、已知两圆22222306-10x y x x y +--=++=和,则它们的公共弦所在的直线方程为______________.13、圆222212:680:0C x y x y C x y b +-+=++=与没有公共点,则b 的取值范围为______.三、解答题14、a 为何值时,圆1C : x 2+y 2-2ax+4y+(a 2-5)=0和圆2C : x 2+y 2+2x-2ay+(a 2-3)=0相交15、已知圆C 1:x 2+y 2+2x -6y +1=0,圆C 2:x 2+y 2-4x +2y -11=0,求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长.4.2.3 直线与圆的方程的应用练习一一、 选择题1、ABC ∆的顶点A 的坐标为(3,-1),AB 边上的中线所在直线方程为08=-+y x ,直线L :012=+-y x 是过点B 的一条直线,则AB 的中点D 到直线L 的距离是() A 、552 B 、553 C 、554 D 、52、两直线l 1:mx-y+n=0和l 2:nx-y+m=0在同一坐标系中,则正确的图形可能是( )A B C D3、已知点A(-7,1),B(-5,5),直线:y=2x-5,P 为上的一点,使|PA |+|PB |最小时P 的坐标为 ( )(A) (2,-1) (B) (3,-2) (C) (1,-3) (D) (4,-3)4、如果点A(1,2),B(3,1),C(2,3)到直线x=my 的距离平方和取最大值,那么m 的值等于 ( )(A) 0 (B) -1 (C) 1 (D) 25、已知直线b x y +=21与x 轴、y 轴的交点分别为A ,B ,如果△AOB 的面积(O 为原点)小于等于1,那么b 的取值范围是 ( )(A) b ≥ -1 (B )b ≤1且0≠b(C) -1 ≤b ≤1 且0≠b (D) b ≤-1或b ≥16、通过点M (1,1)的直线与坐标轴所围成的三角形面积等于3,这样的直线共有( )(A)1条 (B)2条 (C)3条 (D)4条7、点P (x,y )在直线x+2y+1=0上移动,函数f(x,y)=2x +4y 的最小值是 ( )(A)22 (B) 2 (C)22 (D)428、已知两点O(0,0) , A(4,-1)到直线mx+m 2y+6=0的距离相等, 则实数m 可取的不同值共有 ( )(A) 1个 (B) 2个 (C) 3个 (D) 4个二、填空题9、菱形ABCD 的相对两个顶点是B(1,3),D(0,4),如果∠BAD=60o ,那么顶点A 和C 的坐标是________.10、与直线3x+4y-7=0平行,且和两轴围成的三角形面积等于24的直线方程是_____11、如果对任何实数k ,直线(3+k)x +(1-2k)y +1+5k=0都过一个定点A ,那么A 的坐标是______。
高中数学必修二同步练习题库:圆的方程(选择题:较易)
圆的方程(选择题:较易)1、若圆与轴相切于点,与轴的正半轴交于两点,且,则圆的标准方程是()A. B.C. D.2、方程表示一个圆,则的范围是()A. B.C. D.3、与圆同圆心,且过的圆的方程是()A. B.C. D.4、已知圆的圆心与点关于直线对称.直线与圆相交于两点,且,则圆的方程为A. B.C. D.5、在平面直角坐标系中,动点的坐标满足方程,则点的轨迹经过()A.第一、二象限 B.第二、三象限C.第三、四象限 D.第一、四象限6、圆的圆心坐标和半径分别为()A.(0,2),2 B.(2,0),2 C.(-2,0),4 D.(2,0),47、以为圆心,且与两条直线与同时相切的圆的标准方程为()A. B.C. D.8、圆心为且过点的圆的方程是()A. B.C. D.9、点A(1,0)在圆上,则a的值为()A.1 B.-2 C.1或-2 D.2或-210、方程表示的圆()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于直线对称D.关于直线对称11、已知点P(x,y)为圆C:x2+y2﹣6x+8=0上的一点,则x2+y2的最大值是()A.2 B.4 C.9 D.1612、圆心在轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是()A. B.C. D.13、圆:与圆:的位置关系是( )A.相交 B.外切 C.内切 D.相离14、已知圆的圆心为(-2,1),其一条直径的两个端点恰好在两坐标轴上,则这个圆的方程是()A. B.C. D.15、圆的圆心坐标和半径分别是()A. B. C. D.16、由曲线围成的图形的面积为()A. B. C. D.17、点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是( )A.(x-2)2+(y+1)2=1 B.(x-2)2+(y+1)2=4C.(x+4)2+(y-2)2=4 D.(x+2)2+(y-1)2=118、若直线过圆的圆心,则实数的值为()A. B. C. D.19、圆,那么与圆有相同的圆心,且经过点的圆的方程是().A. B.C. D.20、圆的方程为,则其圆心坐标及半径分别为().A., B., C., D.,21、若圆与圆关于原点对称,则圆的方程为().A. B.C. D.22、圆的圆心坐标与半径是()A. B.C. D.23、已知A(-4,-5)、B(6,-1),则以线段AB为直径的圆的方程( )A.(x+1)2+(y-3)2=29 B.(x-1)2+(y+3)2=29C.(x+1)2+(y-3)2=116 D.(x-1)2+(y+3)2=11624、若表示圆,则实数的取值范围是()A. B. C. D.25、对于,直线恒过定点,则以为圆心,2为半径的圆的方程是()A. B.C. D.26、已知圆:,圆与圆关于直线对称,则圆的方程为()A. B.C. D.27、已知圆的方程为,则圆的半径为()A.3 B.9 C. D.28、已知圆心,一条直径的两个端点恰好在两坐标轴上,则这个圆的方程是()A. B.C. D.29、圆的圆心坐标与半径是()A. B.C. D.30、经过圆x2+y2+2y=0的圆心C,且与直线2x+3y-4=0平行的直线方程为()A.2x+3y+3=0 B.2x+3y-3=0 C.2x+3y+2=0 D.3x-2y-2=031、以点A为圆心,且与轴相切的圆的方程为()A. B.C. D.32、方程x2+y2+x+y-m=0表示一个圆,则m的取值范围是().A.m>- B.m<- C.m≤- D.m≥-33、在平面直角坐标系中,以点为圆心且与直线相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为()A. B. C. D.34、圆的圆心坐标和半径分别为A.圆心 B.圆心C.圆心 D.圆心35、过点P(2 ,1)且被圆C:x 2+y2– 2x+4y =" 0" 截得弦长最长的直线l的方程是()A.3x – y– 5 = 0 B.3x +y– 7 = 0C.x –3y+5 = 0 D.x +3y– 5 = 036、过点、点且圆心在直线上的圆的方程是()A.B.C.D.37、圆关于直线对称的圆的方程为()A. B.C. D.38、已知圆与直线及都相切,圆心在直线上,则圆的方程为()A. B. C. D.39、若直线(,),经过圆的圆心,则的最小值是()A. B. C. D.40、抛物线与坐标轴的交点在同一个圆上,则交点确定的圆的方程为()A. B.C. D.41、圆与轴相切于,与轴正半轴交于两点,且,则圆的标准方程为()A.B.C.D.42、过,圆心在轴上的圆的方程为()A. B.C. D.43、方程x2+y2+4x-2y+5=0表示的曲线是()A.两直线 B.圆 C.一点 D.不表示任何曲线44、如果方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)所表示的曲线关于y=x对称,则必有()A.D=E B.D=F C.F=E D.D=E=F45、圆x2+y2+4x-6y-3=0的圆心和半径分别为()A.(4,-6),r=16 B.(2,-3),r=4C.(-2,3),r=4 D.(2,-3),r=1646、若方程x2+y2-4x+2y+5k=0表示圆,则实数k的取值范围是()A.R B.(-∞,1) C.(-∞,1] D.[1,+∞)47、已知圆的方程为,过点的该圆的所有弦中,最短的弦长为()A. B. C.2 D.448、若圆始终平分圆的周长,则满足的关系是()A. B.C. D.49、已知圆心在x轴上的圆C与x轴交于两点A(1,0),B(5,0),此圆的标准方程为( ) A.(x-3)2+y2=4B.(x+3)2+(y-1)2=4C.(x-1)2+(y-1)2=4D.(x+1)2+(y+1)2=450、已知点P(a,a+1)在圆x2+y2=25内部,那么a的取值范围是( )A.-4<a<3 B.-5<a<4 C.-5<a<5 D.-6<a<451、圆心是(4,-1),且过点(5,2)的圆的标准方程是( )A.(x-4)2+(y+1)2=10B.(x+4)2+(y-1)2=10C.(x-4)2+(y+1)2=100D.(x-4)2+(y+1)2=52、点P(a,5)与圆x2+y2=24的位置关系是( )A.点在圆外 B.点在圆内 C.点在圆上 D.不确定53、圆和圆的公共弦长为()A. B.C. D.54、方程表示的曲线为()A.一条直线和一个圆 B.一条线段与半圆C.一条射线与一段劣弧 D.一条线段与一段劣弧55、已知直线是圆的对称轴,过点作圆的一条切线,切点为,则=()A.2 B.C.6 D.56、已知圆,圆,圆与圆的位置关系为()A.外切 B.内切C.相交 D.相离57、设圆的方程是,若,则原点与圆的位置关系是()A.原点在圆上 B.原点在圆外C.原点在圆内 D.不确定58、已知圆,直线上至少存在一点,使得以点为圆心,半径为的圆与圆有公共点,则的最小值是()A. B.C. D.59、过两点的面积最小的圆的方程为()A.B.C.D.60、已知两圆的圆心距=" 3" ,两圆的半径分别为方程的两根,则两圆的位置关系是()A.相交 B.相离 C.相切 D.内含61、与圆及圆都外切的圆的圆心在()A.一个椭圆上 B.双曲线的一支上C.一条抛物线上 D.一个圆上62、圆与圆的位置关系是()A.相交 B.外切C.内切 D.相离63、已知圆的方程为是该圆内一点,过点的最长弦和最短弦分别为和,则四边形的面积是()A. B.C. D.64、已知圆的方程为是该圆内一点,过点的最长弦和最短弦分别为和,则四边形的面积是()A. B.C. D.65、已知圆心,一条直径的两个端点恰好在两坐标轴上,则这个圆的方程是()A. B.C. D.66、以为圆心,4为半径的圆的方程为()A. B.C. D.67、两圆与的位置关系为()A.内切 B.外切C.相交 D.相离68、过点且圆心在直线上的圆的方程是()A.B.C.D.69、若圆与圆的公共弦的长为,则()A.2 B.1C. D.70、动点与定点的连线的斜率之积为,则点的轨迹方程是()A.B.C.D.参考答案1、C2、A3、B4、A5、A.6、B7、A8、D9、B10、D11、D12、A13、A14、C15、D16、B17、A18、A19、B20、D21、A22、D23、B24、B25、A26、B27、A28、B29、D30、A31、A32、A33、B34、B35、A36、C37、D38、C39、B40、D41、A42、D43、C44、A45、C46、B47、C48、C49、A50、A51、A52、A53、A54、D55、C56、C57、B58、A59、A60、D61、B62、D63、D64、D65、D66、C67、D68、C69、B70、C【解析】1、设中点为,则∴故选C.2、试题分析:由圆的一般式方程可知考点:圆的方程3、试题分析:把原圆的方程写成标准方程为,由于两圆共圆心,可设另一个圆方程为:,把代入所设方程,得:,所以所求的圆的方程为,化简为:,故选B.考点:1、圆的一般式方程;2、圆的标准方程的.4、试题分析:易知关于直线的对称点为,即,圆心到直线的距离为,所以,圆方程为.故选A.考点:圆的标准方程.5、试题分析:由题意得,点在以为圆心,为半径的圆上,如下图所示,故可知点在第一、二象限,故选A.考点:圆的标准方程.6、试题分析:,所以圆心坐标和半径分别为(2,0)和2,选B.考点:圆标准方程7、试题分析:因为两条直线与的距离为,所以所求圆的半径为,所以圆心到直线的距离为即或,又因为圆心到直线的距离也为,所以,所以所求的标准方程为,故应选.考点:直线与圆的位置关系.8、试题分析:由圆的标准方程可知所求圆为考点:圆的方程9、试题分析:因为点在圆上,故解得.考点:圆的一般方程.10、试题分析:圆心,即圆心坐标满足方程,所以圆关于直线对称,考点:圆的性质11、试题分析:将圆C化为标准方程,找出圆心与半径,作出相应的图形,所求式子表示圆上点到原点距离的平方,根据图形得到当P与A重合时,离原点距离最大,求出所求式子的最大值即可.解:圆C化为标准方程为(x﹣3)2+y2=1,根据图形得到P与A(4,0)重合时,离原点距离最大,此时x2+y2=42=16.故选D考点:圆的一般方程.12、试题分析:设圆的标准方程为,由题可知,a=0,r=1,将(1,2)代入方程,可求得b=2,因此圆的标准方程为。
高中数学必修二第四章圆与方程专项练习题附答案 教师版
A. 1
B.
C. 2
D. 3
【答案】 B
【解析】【解答】切线长的最小值是当直线 y=x+1 上的点与圆心距离最小时取得,
圆心(3,0)到直线的距离为
t
晦
,
圆的半径为 1,故切线长的最小值为
故答案为:B
【分析】根据题意先求圆心到直线的距离,此时切线长最小,由勾股定理不难求解切线长的最小值.
10.设直线 t
高中数学必修二第四章圆与方程专项练习题附答案
一、单选题(共 40 题;共 80 分)
1.圆
t
关于直线 t 䁜 晦 对称,则 䁜 的值是( )
A.
B.
【答案】B
C.
D.
【解析】【解答】解:因为圆
t
所以圆心(1,1)在直线 t 䁜 晦 上,得 䁜
故答案为:B.
关于直线 t 䁜 晦 对称,
晦
6.已知圆
t晦
,圆 晦 t
动点, 为 轴上的动点,则
的最小值为( )
A.
B.
C.
【答案】 A
【解析】【解答】如图所示,两圆为内含关系,
t,
分别是圆 , 上的 D.
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将 关于 轴对称为
′,
连结
′ 交圆于 ′ , ,
交 轴于 ,连
交圆 于 ,
此时
最小,
最小值为 ′ .
和圆 t t 相交或相切,
可得
,即
,
∵
∴解得
故实数 a 的取值范围是
。
故答案为:B
【分析】由题意可得,圆
t
和圆 t t 相交或相切,两圆圆心距大于等于两圆
高中数学必修2圆的方程练习题
高中数学必修2圆的方程练习题第四章圆与方程一、选择题1.圆C1:x2+y2+2x+8y-8=0,圆C2:x2+y2-4x+4y-2=0的位置关系是().A。
相交 B。
外切 C。
内切 D。
相离答案:A解析:将两个圆的方程化简,得到它们的圆心分别为(-1,-4)和(2,-2),半径分别为√21和√5,两圆相交。
2.两圆x2+y2-4x+2y+1=0和x2+y2+4x-4y-1=0的公共切线有().A。
1条 B。
2条 C。
3条 D。
4条答案:B解析:将两个圆的方程化简,得到它们的圆心分别为(2,-1)和(-2,1),半径分别为√2和√2,两圆相交,故公共切线有两条。
3.若圆C与圆(x+2)2+(y-1)2=1关于原点对称,则圆C的方程是().A。
(x-2)2+(y+1)2=1 B。
(x-2)2+(y-1)2=1C。
(x-1)2+(y+2)2=1 D。
(x+1)2+(y-2)2=1答案:B解析:圆C关于原点对称,则圆心必在直线y=x上,设圆C的圆心为(x0,x0),则(x0+2)2+(x0-1)2=1,解得x0=1或x0=2,但由于圆C与圆(x+2)2+(y-1)2=1关于原点对称,故圆心在第二象限,因此x0=2,圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=1.4.与直线l:y=2x+3平行,且与圆x2+y2-2x-4y+4=0相切的直线方程是().A。
x-y±5=0 B。
2x-y±5=0C。
2x-y-5=0 D。
2x-y+5=0答案:D解析:将圆的方程化简,得到它的圆心为(1,2),半径为√2,故直线l与圆的切点为(1+√2,2+2√2)和(1-√2,2-2√2),l的斜率为2,故l的方程为y=2x+b,将圆心代入该方程得到b=-1,故直线方程为y=2x-1,与圆x2+y2-2x-4y+4=0相切的直线方程为2x-y+5=0.5.直线x-y+4=0被圆x2+y2+4x-4y+6=0截得的弦长等于().A。
人教A版高中数学必修二圆的方程同步练习新人教A(3)
4.1 圆的方程一、选择题1、x 2+y 2-4x+6y=0和x 2+y 2-6x=0的连心线方程是( )A 、x+y+3=0B 、2x-y-5=0C 、3x-y-9=0D 、4x-3y+7=02、已知圆的方程是x 2+y 2-2x+6y+8=0,那么经过圆心的一条直线方程为( ) A .2x -y+1=0 B.2x+y+1=0 C.2x -y -1=0 D.2x+y -1=03、以(1,1)和(2,-2)为一条直径的两个端点的圆的方程为( ) A 、x2+y2+3x-y=0 B 、x2+y2-3x+y=0C 、x2+y2-3x+y-25=0D 、x2+y2-3x-y-25=04、方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a的取值范围是( ) A 、a<-2或a>32 B 、-32<a<2 C 、-2<a<0 D 、-2<a<325、圆x 2+y 2+4x+26y+b 2=0与某坐标相切,那么b 可以取得值是( ) A 、±2或±13 B 、1和2 C 、-1和-2 D 、-1和16、如果方程22220(40)x y Dx Ey f D E F ++++=+->所表示的曲线关于y=x 对称,则必有( )A 、D=EB 、D=FC 、E=FD 、D=E=F7、如果直线l 将圆22240x y x y +--=平分,且不通过第四象限, 那么l 的斜率的取值范围是( )A 、[0,2]B 、[0,1]C 、1[0]2, D 、1[0]3,二、填空题8、已知方程x 2+y 2+4kx-2y+5k=0,当k ∈ 时,它表示圆;当k 时,它表示点;当k ∈ 时,它的轨迹不存在。
9、圆x 2+y 2-4x+2y -5=0,与直线x+2y -5=0相交于P 1,P 2两点,则12PP =____。
10、若方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0,表示以(2,-4)为圆心,4为半径的圆,则F=_____11、圆的方程为22680x y x y +--=,过坐标原点作长度为6的弦,则弦所在的直线方程为 。
人教A版高中数学必修二圆与方程同步练习(2)
圆与方程 同步测试一、选择题1 若直线2=-y x 被圆4)(22=+-y a x 所截得的弦长为22,则实数a 的值为( )A 1-或3B 1或3C 2-或6D 0或42 直线032=--y x 与圆9)3()2(22=++-y x 交于,E F 两点,则∆EOF (O 是原点)的面积为( )A 23 B 43 C 52 D 556 3 直线l 过点),(02-,l 与圆x y x 222=+有两个交点时, 斜率k 的取值范围是( )A ),(2222-B ),(22-C ),(4242-D ),(8181- 4 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 的方程为( )A 03222=--+x y xB 0422=++x y xC 03222=-++x y xD 0422=-+x y x5 若过定点)0,1(-M 且斜率为k 的直线与圆05422=-++y x x 在第一象限内的部分有交点,则k 的取值范围是( )A 50<<kB 05<<-kC 130<<kD 50<<k6 设直线l 过点)0,2(-,且与圆122=+y x 相切,则l 的斜率是() A 1± B 21±C 33±D 3±二、填空题1 直线20x y +=被曲线2262150x y x y +---=所截得的弦长等于2 圆C :022=++++F Ey Dx y x 的外有一点00(,)P x y ,由点P 向圆引切线的长______1. 对于任意实数k ,直线(32)20k x ky +--=与圆222220x y x y +---=的位置关系是_________4 动圆222(42)24410x y m x my m m +-+-+++=的圆心的轨迹方程是 5 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_______ 三、解答题1 求过点(2,4)A 向圆422=+y x 所引的切线方程2 求直线012=--y x 被圆01222=--+y y x 所截得的弦长3 已知实数y x ,满足122=+y x ,求12++x y 的取值范围4 已知两圆04026,010102222=--++=--+y x y x y x y x ,求(1)它们的公共弦所在直线的方程;(2)公共弦长数学2(必修)第四章 圆和方程 [综合训练B 组]参考答案一、选择题1 D22,4,0d a a a ==-===或2 D 弦长为4,1425S =⨯=3 Ctan 4α==,相切时的斜率为4 D 设圆心为2234(,0),(0),2,2,(2)45a a a a x y +>==-+= 5 A 圆与y轴的正半轴交于k <<6 D得三角形的三边060的角二、填空题122(3)(1)25x y -+-=,d r ==23 相切或相交2≤=;另法:直线恒过(1,3),而(1,3)在圆上4 210,(1)x y x --=≠ 圆心为(21,),,(0)m m r m m +=≠,令21,x m y m =+=5 1 10115d r -=-= 三、解答题1 解:显然2x =为所求切线之一;另设4(2),420y k x kx y k -=--+-=32,,341004k x y ==-+= 2x ∴=或34100x y -+=为所求2 解:圆心为(0,1),则圆心到直线012=--y x得弦长的一半为5,即弦长为53 解:令(2),(1)y k x --=--则k 可看作圆122=+y x 上的动点到点(1,2)--的连线的斜率 而相切时的斜率为34,2314y x +∴≥+ 4 解:(1)2210100,x y x y +--=①;2262400x y x y ++--=②;②-①得:250x y +-=为公共弦所在直线的方程;(2=,公共弦长为。
人教A版高中数学必修二圆的标准方程同步练习(4)
直线和方程4 单元测试 文科一、选择题:1.直线1)1(02322=+-=-+y x y x 被圆所截得的线段的长为( )A .1B .2C .3D .22. “21=m ”是“直线03)2()2(013)2(=-++-=+++y m x m my x m 与直线相互垂直”的 ( ) A .充分必要条件 B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件3.从原点向圆0271222=+-+y y x 作两条切线,则该圆夹在两条切线间的劣弧长为( )A .πB .2πC .4πD .6π4.从原点向圆0271222=+-+y y x 作两条切线,则这两条切线的夹角的大小为( )A .6πB .3π C .2π D .32π 5.已知点P (x ,y )在不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤-≤-022,01,02y x y x 表示的平面区域上运动,则z =x -y 的取值范围是( ) A .[-2,-1]B .[-2,1]C .[-1,2]D .[1,2]6.若直线02=+-c y x 按向量)1,1(-=平移后与圆522=+y x 相切,则c 的值为( )A .8或-2B .6或-4C .4或-6D .2或-87. “a =b ”是“直线相切与圆2)()(222=++-+=b y a x x y ”的 ( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件8.圆5)2(22=++y x 关于原点(0,0)对称的圆的方程为( )A .5)2(22=+-y x B .5)2(22=-+y xC .5)2()2(22=+++y xD .5)2(22=++y x二、填空题:9. 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__________.10.将参数方程⎩⎨⎧=+=θθsin 2cos 21y x (θ为参数)化为普通方程,所得方程是__________.11.若y x ,满足条件⎩⎨⎧≤≤+xy y x 23,则y x z 43+=的最大值是__________. 12.直线x y 21=关于直线1=x 对称的直线方程是__________. 13.非负实数x 、y 满足y x y x y x 3,03042+⎩⎨⎧≤-+≤-+则的最大值为 .14.某实验室需购某种化工原料106千克,现在市场上该原料有两种包装,一种是每袋35 千克,价格为140元;另一种是每袋24千克,价格为120元. 在满足需要的条件下,最少 要花费 元. 三、解答题:15、某人在一山坡P 处观看对面山项上的一座铁塔,如图所示,塔高BC=80(米),塔所在的山高OB=220(米),OA=200(米),图中所示的山坡可视为直线l 且点P 在直线l 上,l 与水平地面的夹角为α , 21tan =α试问此人距水平地面多高时,观看塔的视角∠BPC 最大(不计此人的身高)16、如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,1O 2O =4,过动点P 分别作圆1O 、圆2O 的切线PM 、PN (M 、N 分别为切点),使得PN 2PM =,试建立适当的坐标系,并求动点P 的轨迹方程。
高中数学必修2圆的方程练习题
第四章圆与方程一、选择题1.圆C 1 : x 2+y 2+2x +8y -8=0与圆C 2 : x 2+y 2-4x +4y -2=0的位置关系是().A .相交B .外切C .内切D .相离2.两圆x 2+y 2-4x +2y +1=0与x 2+y 2+4x -4y -1=0的公共切线有().A .1条B .2条C .3条D .4条3.若圆C 与圆(x +2)2+(y -1)2=1关于原点对称,则圆C 的方程是().A .(x -2)2+(y +1)2=1 B .(x -2)2+(y -1)2=1 C .(x -1)2+(y +2)2=1D .(x +1)2+(y -2)2=14.与直线l : y =2x +3平行,且与圆x 2+y 2-2x -4y +4=0相切的直线方程是().A .x -y ±5=0B .2x -y +5=0C .2x -y -5=0D .2x -y ±5=05.直线x -y +4=0被圆x 2+y 2+4x -4y +6=0截得的弦长等于().A .2B .2C .22D .426.一圆过圆x 2+y 2-2x =0与直线x +2y -3=0的交点,且圆心在y 轴上,则这个圆的方程是().A .x 2+y 2+4y -6=0 B .x 2+y 2+4x -6=0 C .x 2+y 2-2y =0D .x 2+y 2+4y +6=07.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是().A .30B .18C .62D .528.两圆(x -a)2+(y -b)2=r 2和(x -b)2+(y -a)2=r 2相切,则().A .(a -b)2=r 2B .(a -b)2=2r 2C .(a +b)2=r2D .(a +b)2=2r29.若直线3x -y +c =0,向右平移1个单位长度再向下平移1个单位,平移后与圆x2+y 2=10相切,则c 的值为().A .14或-6B .12或-8C .8或-12D .6或-1410.设A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),则AB 的中点M 到点C 的距离|CM|=().A .453B .253C .253D .213二、填空题11.若直线3x-4y+12=0与两坐标轴的交点为A,B,则以线段AB为直径的圆的一般方程为____________________.12.已知直线x=a与圆(x-1)2+y2=1相切,则a的值是_________.13.直线x=0被圆x2+y2―6x―2y―15=0所截得的弦长为_________.14.若A(4,-7,1),B(6,2,z),|AB|=11,则z=_______________.15.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆(x-1)2+(y-1)2=1的两条切线,A,B是切点,C是圆心,则四边形P ACB面积的最小值为.三、解答题16.求下列各圆的标准方程:(1)圆心在直线y=0上,且圆过两点A(1,4),B(3,2);(2)圆心在直线2x+y=0上,且圆与直线x+y-1=0切于点M(2,-1).17.棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是AB的中点,F是BB1的中点,G是AB1的中点,试建立适当的坐标系,并确定E,F,G三点的坐标.18.圆心在直线5x―3y―8=0上的圆与两坐标轴相切,求此圆的方程.19.已知圆 C :(x-1)2+(y-2)2=2,点P坐标为(2,-1),过点P作圆C的切线,切点为A,B.(1)求直线P A,PB的方程;(2)求过P点的圆的切线长;(3)求直线AB的方程.20.求与x轴相切,圆心C在直线3x-y=0上,且截直线x-y=0得的弦长为27的圆的方程.参考答案一、选择题1.A解析:C 1的标准方程为(x +1)2+(y +4)2=52,半径r 1=5;C 2的标准方程为(x -2)2+(y +2)2=(10)2,半径r 2=10.圆心距d =224-2+1+2)()(=13.因为C 2的圆心在C 1内部,且r 1=5<r 2+d ,所以两圆相交.2.C解析:因为两圆的标准方程分别为(x -2)2+(y +1)2=4,(x +2)2+(y -2)2=9,所以两圆的圆心距d =222-1-+2+2)()(=5.因为r 1=2,r 2=3,所以d =r 1+r 2=5,即两圆外切,故公切线有3条.3.A解析:已知圆的圆心是(-2,1),半径是1,所求圆的方程是(x -2)2+(y +1)2=1.4.D解析:设所求直线方程为y =2x +b ,即2x -y +b =0.圆x 2+y 2―2x ―4y +4=0的标准方程为(x -1)2+(y -2)2=1.由221+2+2-2b =1解得b =±5.故所求直线的方程为2x -y ±5=0.5.C解析:因为圆的标准方程为(x +2)2+(y -2)2=2,显然直线x -y +4=0经过圆心.所以截得的弦长等于圆的直径长.即弦长等于22.6.A解析:如图,设直线与已知圆交于A ,B 两点,所求圆的圆心为C .依条件可知过已知圆的圆心与点C 的直线与已知直线垂直.因为已知圆的标准方程为(x -1)2+y 2=1,圆心为(1,0),所以过点(1,0)且与已知直线x +2y -3=0垂直的直线方程为y =2x -2.令x =0,得C(0,-2).联立方程x 2+y 2-2x =0与x +2y -3=0可求出交点A(1,1).故所求圆的半径r =|AC|=223+1=10.(第6题)所以所求圆的方程为x 2+(y +2)2=10,即x 2+y 2+4y -6=0.7.C解析:因为圆的标准方程为(x -2)2+(y -2)2=(32)2,所以圆心为(2,2),r =32.设圆心到直线的距离为d ,d =210>r ,所以最大距离与最小距离的差等于(d +r )-(d -r)=2r =62.8.B解析:由于两圆半径均为|r|,故两圆的位置关系只能是外切,于是有(b -a)2+(a -b)2=(2r)2.化简即(a -b)2=2r 2.9.A解析:直线y =3x +c 向右平移1个单位长度再向下平移1个单位.平移后的直线方程为y =3(x -1)+c -1,即3x -y +c -4=0.由直线平移后与圆x 2+y 2=10相切,得221+34-+0-0c =10,即|c -4|=10,所以c =14或-6.10.C解析:因为C(0,1,0),容易求出AB 的中点M 3,23,2,所以|CM |=2220-3+1-23+0-2)()(=253.二、填空题11.x 2+y 2+4x -3y =0.解析:令y =0,得x =-4,所以直线与x 轴的交点A(-4,0).令x =0,得y =3,所以直线与y 轴的交点B(0,3).所以AB 的中点,即圆心为232,-.因为|AB |=223+4=5,所以所求圆的方程为(x +2)2+223-y =425.即x 2+y 2+4x -3y =0.12.0或2.解析:画图可知,当垂直于x 轴的直线x =a 经过点(0,0)和(2,0)时与圆相切,所以a 的值是0或2.13.8.解析:令圆方程中x =0,所以y 2―2y ―15=0.解得y =5,或y =-3.所以圆与直线x =0的交点为(0,5)或(0,-3).所以直线x =0被圆x 2+y 2―6x ―2y ―15=0所截得的弦长等于5-(-3)=8.14.7或-5.解析:由2221-+7+2+4-6)()()(z =11得(z -1)2=36.所以z =7,或-5.15.22.解析:如图,S四边形P ACB =2S△P AC=21|P A|·|CA|·2=|P A|,又|PA|=12-||PC ,故求|P A|最小值,只需求|PC|最小值,另|PC|最小值即C 到直线3x +4y +8=0的距离,为2243843+|++|=3.于是S 四边形P ACB 最小值为132-=22.三、解答题16.解:(1)由已知设所求圆的方程为(x -a)2+y 2=r 2,于是依题意,得.=+)(,=+)(22224-316-1r a r a 解得.,-20=1=2r a 故所求圆的方程为(x +1)2+y 2=20.(2)因为圆与直线x +y -1=0切于点M(2,-1),所以圆心必在过点M(2,-1)且垂直于x +y -1=0的直线l 上.则l 的方程为y +1=x -2,即y =x -3.由.=+,-=023y x x y 解得.-=,=21y x 即圆心为O 1(1,-2),半径r =222+1-+1-2)()(=2.故所求圆的方程为(x -1)2+(y +2)2=2.17.解:以D 为坐标原点,分别以射线DA ,DC ,DD 1的方向为正方向,以线段DA ,DC ,DD 1的长为单位长,建立空间直角坐标系Dxyz ,E 点在平面xDy 中,且EA =21.(第15题)所以点E 的坐标为0,21,1,又B 和B 1点的坐标分别为(1,1,0),(1,1,1),所以点F 的坐标为21,1,1,同理可得G 点的坐标为21211,,.18.解:设所求圆的方程为(x -a)2+(y -b)2=r 2,因为圆与两坐标轴相切,所以圆心满足|a|=|b|,即a -b =0,或a +b =0.又圆心在直线5x ―3y ―8=0上,所以5a ―3b ―8=0.由方程组,=-,=--00835b a b a 或,=+,=--00835b a b a 解得,=,44b a =或.=-,11=b a 所以圆心坐标为(4,4),(1,-1).故所求圆的方程为(x -4)2+(y -4)2=16,或(x -1)2+(y +1)2=1.19.解:(1)设过P 点圆的切线方程为y +1=k(x -2),即kx ―y ―2k ―1=0.因为圆心(1,2)到直线的距离为2,1+3--2k k =2,解得k =7,或k =-1.故所求的切线方程为7x ―y ―15=0,或x +y -1=0.(2)在Rt △PCA 中,因为|PC|=222-1-+1-2)()(=10,|CA|=2,所以|PA|2=|PC|2-|CA|2=8.所以过点P 的圆的切线长为22.(3)容易求出k PC =-3,所以k AB =31.如图,由CA 2=CD ·PC ,可求出CD =PCCA2=102.设直线AB 的方程为y =31x +b ,即x -3y +3b =0.由102=23+13+6-1b 解得b =1或b =37(舍).所以直线AB 的方程为x -3y +3=0.(3)也可以用联立圆方程与直线方程的方法求解.20.解:因为圆心C 在直线3x -y =0上,设圆心坐标为(a ,3a),(第19题)圆心(a ,3a)到直线x -y =0的距离为d =22-a .又圆与x 轴相切,所以半径r =3|a|,设圆的方程为(x -a)2+(y -3a)2=9a 2,设弦AB 的中点为M ,则|AM|=7.在Rt △AMC 中,由勾股定理,得222-a +(7)2=(3|a|)2.解得a =±1,r 2=9.故所求的圆的方程是(x -1)2+(y -3)2=9,或(x +1)2+(y +3)2=9.(第20题)。
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人教版高中数学必修2同步练习习题课 圆与方程【课时目标】 1.巩固圆的方程的两种形式,并熟练应用圆的方程解决有关问题.2.熟练掌握直线与圆、圆与圆的位置关系的判定及应用.1.圆的方程⎩⎪⎨⎪⎧①圆的标准方程: ,其中 为圆心,r 为半径.②圆的一般方程:其中( >0).2.直线与圆的位置关系的判定(d 表示圆心到直线的距离,r 表示圆半径)⎩⎪⎨⎪⎧相交⇔d <r ;相离⇔ ;相切⇔ .3.圆与圆的位置关系(d 表示两圆圆心距,R 、r 表示两圆半径且R ≥r )⎩⎪⎨⎪⎧外离⇔d >R +r ;外切⇔d =R +r ;相交⇔R -r <d <R +r ;内切⇔d =R -r ;内含⇔d <R -r .一、选择题1.圆x 2+y 2+2x -4y =0的圆心坐标和半径分别是( ) A .(1,-2),5 B .(1,-2), 5 C .(-1,2),5 D .(-1,2), 52.以线段AB :x +y -2=0(0≤x ≤2)为直径的圆的方程为( ) A .(x +1)2+(y +1)2=2 B .(x -1)2+(y -1)2=2 C .(x +1)2+(y +1)2=8 D .(x -1)2+(y -1)2=8 3.直线x -3y =0绕原点按逆时针方向旋转30°所得直线与圆x 2+y 2-4x +1=0的位置关系是( )A .相交且过圆心B .相交但不过圆心C .相切D .相离 4.若圆x 2+y 2-2ax +3by =0的圆心位于第三象限,则直线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5.直线l 与直线3x +4y -15=0垂直,与圆x 2+y 2-18x +45=0相切,则直线l 的方程是( )A .4x -3y -6=0B .4x -3y -66=0C .4x -3y -6=0或4x -3y -66=0D .4x -3y -15=06.方程4-x 2=k (x -2)+3有两个不等实根,则k 的取值范围为( )A .⎝⎛⎦⎤512,34B .⎣⎡⎭⎫34,+∞ C .⎝⎛⎦⎤-∞,512 D .⎝⎛⎭⎫512,34二、填空题 7.过点M (0,4),且被圆(x -1)2+y 2=4截得的线段长为23的直线方程为____________. 8.一束光线从点A (-1,1)出发经x 轴反射到圆(x -2)2+(y -3)2=1上的最短路程为________.9.集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=4},B ={(x ,y )|(x -3)2+(y -4)2=r 2},其中r >0,若A ∩B 中有且仅有一个元素,则r 的值是________.三、解答题10.有一圆C与直线l:4x-3y+6=0相切于点A(3,6),且经过点B(5,2),求此圆的标准方程.11.已知圆C:x2+y2-2x-4y-20=0及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4(m∈R).(1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆C总相交;(2)求直线l被圆C截得的弦长的最小值及此时的直线方程.能力提升12.已知曲线C:(x-1)2+y2=1,点A(-1,0)及点B(2,a),从点A观察点B,要使视线不被曲线C拦住,则a的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(1,+∞)B.(-∞,-3)∪(3,+∞)C.(3,+∞)D.(-∞,-33)∪(33,+∞)13.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,P A、PB是圆x2+y2-2x-2y+1=0的两条切线,A、B是切点,C是圆心,求四边形P ACB面积的最小值.初中我们从平面几何的角度研究过圆的问题,本章则主要是利用圆的方程从代数角度研究了圆的性质,如果我们能够将两者有机地结合起来解决圆的问题,将在处理圆有关问题时收到意想不到的效果.圆是非常特殊的几何图形,它既是中心对称图形又是轴对称图形,它的许多几何性质在解决圆的问题时往往起到事半功倍的作用,所以在实际解题中常用几何法,充分结合圆的平面几何性质.那么,我们来看经常使用圆的哪些几何性质:(1)圆的切线的性质:圆心到切线的距离等于半径;切点与圆心的连线垂直于切线;切线在切点处的垂线一定经过圆心;圆心、圆外一点及该点所引切线的切点构成直角三角形的三个顶点等等.(2)直线与圆相交的弦的有关性质:相交弦的中点与圆心的连线垂直于弦所在直线;弦的垂直平分线(中垂线)一定经过圆心;弦心距、半径、弦长的一半构成直角三角形的三边,满足勾股定理.(3)与直径有关的几何性质:直径是圆的最长的弦;圆的对称轴一定经过圆心;直径所对的圆周角是直角.习题课 圆与方程 答案知识梳理1.(1)(x -a )2+(y -b )2=r 2 (a ,b ) (2)x 2+y 2+Dx +Ey +F =0 D 2+E 2-4F 2.d >r d =r 作业设计 1.D2.B [线段AB 两端点为(0,2)、(2,0),∴圆心为(1,1),半径r =2,∴选B .] 3.C [直线旋转后为y =3x ,圆心(2,0)到该直线距离d =r .∴选C .]4.D [圆的标准方程为(x -a )2+⎝⎛⎭⎫y +32b 2=a 2+94b 2. 圆心为⎝⎛⎭⎫a ,-32b .∴a <0,b >0.∴y =-1a x -ba不过第四象限.] 5.C [设直线方程为4x -3y +m =0,由直线与圆相切得m =-6或-66.] 6.A [在同一平面直角坐标系中分别画出y =4-x 2(就是x 2+y 2=4,y ≥0)和y =k (x -2)+3的图象.如图所示,问题就转化为两条曲线有两个交点的问题,需k P A <k ≤k PB .k PB =3-02-(-2)=34,对于k (x -2)-y +3=0,因为直线与圆相切,所以d =r ,即|-2k +3|k 2+1=2,解得k P A =512.所以k 的取值范围为⎝⎛⎦⎤512,34.] 7.x =0或15x +8y -32=0解析 设直线方程为x =0或kx -y +4=0.当直线方程为x =0时,弦长为23符合题意;当直线方程为kx -y +4=0时,d =|k -0+4|k 2+1=22-(3)2=1,解得k =-158,因此直线方程为15x +8y -32=0.8.4解析 点A 关于x 轴的对称点A ′(-1,-1),转化为求A ′(-1,-1)到圆上的点的距离的最小值问题,其最小值为(2+1)2+(3+1)2-1=4.9.3或7解析 这是以集合为载体考查两圆位置关系. ∵A ∩B 中有且仅有一个元素,∴两圆x 2+y 2=4与(x -3)2+(y -4)2=r 2相切, O (0,0),C (3,4),|OC |=5,r 1=2,r 2=r , 故2+r =5,或r -2=5,∴r =3或7.10.解 设所求圆的圆心为O ,则OA ⊥l ,又设直线OA 与圆的另一交点为P .所以直线OA 的斜率为-34.故直线OA 的方程为y -6=-34(x -3),即3x +4y -33=0.又因为k AB=2-65-3=-2,从而由平面几何知识可知k PB =12,则直线PB 的方程为x -2y -1=0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +4y -33=0,x -2y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =7,y =3.即点P 的坐标为(7,3).因为圆心为AP 的中点⎝⎛⎭⎫5,92, 半径为OA =52,故所求圆的标准方程为(x -5)2+⎝⎛⎭⎫y -922=254. 11.(1)证明 把直线l 的方程改写成(x +y -4)+m (2x +y -7)=0,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y -4=02x +y -7=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =1,所以直线l 总过定点(3,1).圆C 的方程可写成(x -1)2+(y -2)2=25,所以圆C 的圆心为(1,2),半径为5. 定点(3,1)到圆心(1,2)的距离为(3-1)2+(1-2)2=5<5,即点(3,1)在圆内.所以过点(3,1)的直线总与圆相交,即不论m 取什么实数,直线l 与圆C 总相交.(2)解 设直线与圆交于A 、B 两点.当直线l 过定点M (3,1)且垂直于过点M 的圆C 的半径时,l 被截得的弦长|AB |最短.因为|AB |=2|BC |2-|CM |2=225-[(3-1)2+(1-2)2]=220=45,此时k AB =-1k CM=2,所以直线AB 的方程为y -1=2(x -3),即2x -y -5=0.故直线l 被圆C 截得的弦长最小值为45,此时直线l 的方程为2x -y -5=0. 12.B解析 视线即切线,切线与直线x =2交点以下部分和以上部分即为视线看得见的部分,圆的切线方程为y =±33(x +1).当x =2时,y =±3,所以a ∈(-∞,-3)∪(3,+∞),故选B .13.解 方法一 从运动的观点看问题,当动点P 沿直线3x +4y +8=0向左上方或向右下方无穷远处运动时,直角三角形P AC 的面积S Rt △P AC =12|P A |·|AC |=12|P A |越来越大,从而S 四边形P ACB 也越来越大;当点P 从左上、右下两个方向向中间运动时,S 四边形P ACB 变小,显然,当点P 到达一个最特殊的位置,即CP 垂直直线时,S 四边形P ACB 应有唯一的最小值,此时|PC |=|3×1+4×1+8|32+42=3, 从而|P A |=|PC |2-|AC |2=22.∴(S 四边形P ACB )min =2×12×|P A |×|AC |=22.方法二 利用等价转化的思想,设点P 坐标为(x ,y ),则 |PC |=(x -1)2+(y -1)2,由勾股定理及|AC |=1,得|P A |=|PC |2-|AC |2=(x -1)2+(y -1)2-1,从而S四边形P ACB=2S △P AC =2·12|P A |·|AC |=|P A |=(x -1)2+(y -1)2-1,从而欲求S 四边形P ACB 的最小值,只需求|P A |的最小值,只需求|PC |2=(x -1)2+(y -1)2的最小值,即定点C (1,1)与直线上动点P (x ,y )距离的平方的最小值,它也就是点C (1,1)到直线3x +4y +8=0的距离的平方,这个最小值d 2=(|3×1+4×1+8|32+42)2=9,∴(S 四边形P ACB )min =9-1=22.精心整理资料,感谢使用!。