高三一轮复习《圆与方程》专项检测试题有答案
圆方程测试题及答案
圆方程测试题及答案一、选择题1. 已知圆的一般方程为 \( x^2 + y^2 + 2gx + 2fy + c = 0 \),其中 \( g \)、\( f \) 和 \( c \) 是常数。
若圆心坐标为 \( (-g, -f) \),那么 \( c \) 的值应该是:A. \( g^2 + f^2 \)B. \( -g^2 - f^2 \)C. \( 1 \)D. \( 0 \)答案:A2. 圆 \( (x-1)^2 + (y-2)^2 = 25 \) 的半径是多少?A. 3B. 5C. 10D. 20答案:B二、填空题1. 圆的标准方程为 \( (x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2 \),其中 \( (a,b) \) 是圆心坐标,\( r \) 是半径。
如果圆心坐标为 \( (3, 4) \),半径为 5,则该圆的方程为________________。
答案:\( (x-3)^2 + (y-4)^2 = 25 \)2. 圆 \( x^2 + y^2 = 9 \) 与直线 \( y = x \) 相切,求切点坐标。
答案:切点坐标为 \( (±\sqrt{2}, ±\sqrt{2}) \)。
三、解答题1. 已知圆 \( C \) 的圆心在 \( (1, 1) \),半径为 2,求圆 \( C \) 的方程。
解答:根据圆的标准方程,圆 \( C \) 的方程为 \( (x-1)^2 + (y-1)^2 = 4 \)。
2. 已知圆 \( x^2 + y^2 + 2x - 4y + 1 = 0 \) 与直线 \( 2x + y- 3 = 0 \) 相切,求圆心到直线的距离。
解答:首先,将圆的方程化为标准形式,得到 \( (x+1)^2 + (y-2)^2 = 4 \)。
圆心坐标为 \( (-1, 2) \)。
利用点到直线距离公式\( \frac{|Ax + By + C|}{\sqrt{A^2 + B^2}} \),将圆心坐标代入直线方程,得到距离 \( d = \frac{|2(-1) + 1(2) - 3|}{\sqrt{2^2 + 1^2}} = \frac{3}{\sqrt{5}} \)。
高考数学复习圆的方程专项练习(附解析)
高考数学复习圆的方程专项练习(附解析)圆的标准方程(x-a)+(y-b)=r中,有三个参数a、b、r,只要求出a、b、r,这时圆的方程就被确定。
以下是圆的方程专题练习,请考生查缺补漏。
一、填空题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________.[解析] 设圆心C(a,b)(a0,b0),由题意得b=1.又圆心C到直线4x-3y=0的距离d==1,解得a=2或a=-(舍).因此该圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.[答案] (x-2)2+(y-1)2=12.(2021南京质检)已知点P(2,1)在圆C:x2+y2+ax-2y+b=0上,点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆C上,则圆C的圆心坐标为________.[解析] 因为点P关于直线x+y-1=0的对称点也在圆上,该直线过圆心,即圆心满足方程x+y-1=0,因此-+1-1=0,解得a=0,因此圆心坐标为(0,1).[答案] (0,1)3.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垂直的直线为y+2=x-3,与y=-4x联立可求得圆心为(1,-4).半径r=2,所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8.[答案] (x-1)2+(y+4)2=84.(2021江苏常州模拟)已知实数x,y满足x2+y2-4x+6y+12=0,则|2x-y |的最小值为________.[解析] x2+y2-4x+6y+12=0配方得(x-2)2+(y+3)2=1,令x=2+cos ,y=-3+sin ,则|2x-y|=|4+2cos +3-sin |=|7-sin (-7-(tan =2).[答案] 7-5.已知圆x2+y2+4x-8y+1=0关于直线2ax-by+8=0(a0,b0)对称,则+的最小值是________.[解析] 由圆的对称性可得,直线2ax-by+8=0必过圆心(-2,4),因此a+b =2.因此+=+=++52+5=9,由=,则a2=4b2,又由a+b=2,故当且仅当a=,b =时取等号.[答案] 96.(2021南京市、盐都市高三模拟)在平面直角坐标系xOy中,若圆x2 +(y-1)2=4上存在A,B两点关于点P(1,2)成中心对称,则直线AB的方程为________.[解析] 由题意得圆心与P点连线垂直于AB,因此kOP==1,kAB=-1,而直线AB过P点,因此直线AB的方程为y-2=-(x-1),即x+y-3=0.[答案] x+y-3=07.(2021泰州质检)若a,且方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a =________.[解析] 要使方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则a2+(2a)2-4(2a2 +a-1)0,解得-20)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,求的最小值.[解] (1)设圆心C(a,b),由题意得解得则圆C的方程为x2+y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,故圆C的方程为x2+y2=2.(2)设Q(x,y),则x2+y2=2,=(x-1,y-1)(x+2,y+2)=x2+y2+x+y-4=x+y-2.令x=cos ,y=sin ,=x+y-2=(sin +cos )-2=2sin-2,因此的最小值为-4.10.已知圆的圆心为坐标原点,且通过点(-1,).(1)求圆的方程;(2)若直线l1:x-y+b=0与此圆有且只有一个公共点,求b的值;(3)求直线l2:x-y+2=0被此圆截得的弦长.[解] (1)已知圆心为(0,0),半径r==2,因此圆的方程为x2+y2=4.(2)由已知得l1与圆相切,则圆心(0,0)到l1的距离等于半径2,即=2,解得b=4.(3)l2与圆x2+y2=4相交,圆心(0,0)到l2的距离d==,所截弦长l=2=2= 2.一样说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
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圆的方程一、选择题1.(2021·浙江绍兴高三期末)圆x2+y2+2ax-23ay+3a2=0的圆心坐标和半径长依次为()A.(a,-3a),a B.(-a,3a),aC.(a,-3a),|a|D.(-a,3a),|a|D[圆x2+y2+2ax-23ay+3a2=0化为标准方程为(x+a)2+(y-3a)2=a2,所以圆心坐标为(-a,3a),半径为|a|.]2.若方程x2+y2+4x-6y+1-2m=0表示圆,则实数m的取值范围为()A.(-6,+∞)B.(6,+∞)C.(-7,+∞)D.(7,+∞)A[由42+62-4(1-2m)>0,得m>-6.]3.(2021·广西梧州高三期末)曲线x2+y2-2x+4y-20=0上的点到直线3x-4y+19=0的最大距离为()A.10B.11C.12D.13B[曲线为圆(x-1)2+(y+2)2=25,圆心(1,-2)到直线3x-4y+19=0的距离为d=|3+8+19|32+42=6,即直线与圆相离,故圆上的点到直线3x-4y+19=0的最大距离为6+5=11,故选B.] 4.与直线x=2相切于点(2,0)且半径为1的圆的方程为()A.(x-1)2+y2=1B.(x-3)2+y2=1C.(x+1)2+y2=1D.(x-1)2+y2=1或(x-3)2+y2=1D[如图所示,由图形知,与直线x =2相切于点(2,0)且半径为1的圆的圆心为(1,0)或(3,0),所以圆的方程为(x -1)2+y 2=1或(x -3)2+y 2=1.]5.动点A 在圆x 2+y 2=1上移动时,它与定点B (3,0)连线的中点的轨迹方程是()A.(x +3)2+y 2=4B.(x -3)2+y 2=4C.(2x -3)2+4y 2=1+y 2=12C[设中点M (x ,y ),则动点A (2x -3,2y ).∵点A 在圆x 2+y 2=1上,∴(2x -3)2+(2y )2=1,即(2x -3)2+4y 2=1.故选C.]6.过三点A (1,3),B (4,2),C (1,-7)的圆交y 轴于M ,N 两点,则|MN |=()A.26B.8C.46D.10C[设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,+3E +F +10=0,D +2E +F +20=0,-7E +F +50=0.=-2,=4,=-20.∴圆的方程为x 2+y 2-2x +4y -20=0.令x =0,得y =-2+26或y =-2-26,∴M (0,-2+26),N (0,-2-26)或M (0,-2-26),N (0,-2+26),∴|MN |=46,故选C.]二、填空题7.圆(x -1)2+(y -2)2=1关于直线y =x 对称的圆的方程为.(x -2)2+(y -1)2=1[设对称圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=1,圆心(1,2)关于直线y=x 的对称点为(2,1),故对称圆的方程为(x -2)2+(y -1)2=1.]8.(2021·江苏南京高三期中)已知直线x +2y -4=0和坐标轴交于A 、B 两点,O 为原点,则经过O ,A ,B 三点的圆的方程为.(x -2)2+(y -1)2=5[直线x +2y -4=0和坐标轴交于A 、B 两点,则A (4,0),B (0,2),设圆的方程为:x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0),D +F +16=0,E +F +4=0,=0,=-4,=-2,=0,圆的方程为x 2+y 2-4x -2y =0,即(x -2)2+(y -1)2=5.]9.(2021·武汉高三模拟)已知两点A (-3,0),B (0,3),点C 是圆x 2+y 2-4x =0上任意一点,则△ABC 面积的最小值是.15-622[由题意可得,直线AB 的方程为x -3+y3=1,即x -y +3=0,由x 2+y 2-4x =0得(x -2)2+y 2=4,则圆心坐标为(2,0),半径为r =2;圆心(2,0)到直线AB 的距离为d =|2-0+3|2=522,根据圆的性质可得,圆上任意一点C 到直线AB 的最小距离为522-r =522-2;此时S △ABC =12×AB =12×32×=15-622.]三、解答题10.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)由已知得直线AB 的斜率k =1,AB 的中点坐标为(1,2).所以直线CD 的方程为y -2=-(x -1),即x +y -3=0.(2)设圆心P (a ,b ),则由P 在CD 上得a +b -3=0.①又直径|CD |=410,所以|PA |=210.所以(a +1)2+b 2=40.②=-3,=6=5,=-2,所以圆心P (-3,6)或P (5,-2),所以圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40.11.如图,等腰梯形ABCD 的底边AB 和CD 长分别为6和26,高为3.(1)求这个等腰梯形的外接圆E 的方程;(2)若线段MN 的端点N 的坐标为(5,2),端点M 在圆E 上运动,求线段MN 的中点P 的轨迹方程.[解](1)由已知可知A (-3,0),B (3,0),C (6,3),D (-6,3),设圆心E (0,b ),由|EB |=|EC |可知(0-3)2+(b -0)2=(0-6)2+(b -3)2,解得b =1.所以r 2=(0-3)2+(1-0)2=10.所以圆的方程为x 2+(y -1)2=10.(2)设P (x ,y ),由点P 是MN 中点,得M (2x -5,2y -2).将M 点代入圆的方程得(2x -5)2+(2y -3)2=10,=52.1.若直线ax +2by -2=0(a >0,b >0)始终平分圆x 2+y 2-4x -2y -8=0的周长,则1a +2b的最小值为()A.1B.5C.42D.3+22D[由题意知圆心C (2,1)在直线ax +2by -2=0上,∴2a +2b -2=0,整理得a +b =1,∴1a +2b =a +b )=3+b a +2ab ≥3+2b a ·2ab=3+22,当且仅当b a =2ab,即b =2-2,a =2-1时,等号成立.∴1a +2b的最小值为3+22.]2.已知圆C 截y 轴所得的弦长为2,圆心C 到直线l :x -2y =0的距离为55,且圆C 被x 轴分成的两段弧长之比为3∶1,则圆C 的方程为.(x +1)2+(y +1)2=2或(x -1)2+(y -1)2=2[设圆C 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,则点C 到x 轴,y 轴的距离分别为|b |,|a |.=55,=-1,=-1,2=2,=1,=1,2=2.故所求圆C 的方程为(x +1)2+(y +1)2=2或(x -1)2+(y -1)2=2.]3.动圆C 与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点,且x 1,x 2是方程x 2+2mx -4=0的两根.(1)若线段AB 是动圆C 的直径,求动圆C 的方程;(2)证明:当动圆C 过点M (0,1)时,动圆C 在y 轴上截得弦长为定值.[解](1)∵x 1,x 2是方程x 2+2mx -4=0的两根,∴x 1+x 2=-2m ,x 1x 2=-4.∵动圆C 与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)两点,且线段AB 是动圆C 的直径,∴动圆C 的圆心C 的坐标为(-m,0),半径为|AB |2=|x 2-x 1|2=x 1+x 22-4x 1x 22=m 2+4.∴动圆C 的方程为(x +m )2+y 2=m 2+4.(2)证明:设动圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,∵动圆C 与y 轴交于M (0,1),N (0,y 1),令y =0,则x 2+Dx +F =0,由题意可知D =2m ,F =-4,又动圆C 过点M (0,1),∴1+E -4=0,解得E =3.令x =0,则y 2+3y -4=0,解得y =1或y =-4,∴y 1=-4.∴动圆C 在y 轴上截得弦长为|y 1-1|=5.故动圆C 在y 轴上截得弦长为定值.1.如图A (2,0),B (1,1),C (-1,1),D (-2,0),CD ︵是以OD 为直径的圆上一段圆弧,CB ︵是以BC 为直径的圆上一段圆弧,BA ︵是以OA 为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线W .给出以下4个结论:①曲线W 与x 轴围成的面积等于2π;②曲线W 上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点);③CB ︵所在圆的方程为:x 2+(y -1)2=1;④CB ︵与BA ︵的公切线方程为:x +y =2+1.则上述结论正确的是()A.①②③④B.②③④C.①②③D.②③B[曲线W 与x 轴的图形为以(0,1)圆心,1为半径的半圆加上以(1,0)为圆心,1为半径的14圆,加上以(-1,0)为圆心,1为半径的14圆,加上长为2,宽为1的矩形构成,可得其面积为12π+2×14π+2=2+π≠2π,故①错误;曲线W 上有(-2,0),(-1,1),(0,2),(1,1),(2,0)共5个整点,故②正确;CB ︵是以(0,1)为圆心,1为半径的圆,其所在圆的方程为x 2+(y -1)2=1,故③正确;设CB ︵与BA ︵的公切线方程为y =kx +t (k <0,t >0),由直线和圆相切的条件可得|t -1|1+k 2=1=|k +t |1+k 2,解得k =-1,t =1+2(t =1-2舍去),则其公切线方程为y =-x +1+2,即x +y =1+2,故④正确.故选B.]2.在平面直角坐标系xOy 中,曲线Γ:y =x 2-mx +2m (m ∈R )与x 轴交于不同的两点A ,B ,曲线Γ与y 轴交于点C .(1)是否存在以AB 为直径的圆过点C ?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.(2)求证:过A ,B ,C 三点的圆过定点.[解]由曲线Γ:y =x 2-mx +2m (m ∈R ),令y =0,得x 2-mx +2m =0.设A (x 1,0),B (x 2,0),可得Δ=m 2-8m >0,则m <0或m >8,x 1+x 2=m ,x 1x 2=2m .令x =0,得y =2m ,即C (0,2m ).(1)若存在以AB 为直径的圆过点C ,则AC →·BC →=0,得x 1x 2+4m 2=0,即2m +4m 2=0,所以m =0(舍去)或m =-12.此时C (0,-1),AB 的中点M -14,0半径r =|CM |=174,+y 2=1716.(2)证明:设过A ,B 两点的圆的方程为x 2+y 2-mx +Ey +2m =0,将点C (0,2m )代入可得E =-1-2m ,所以过A ,B ,C 三点的圆的方程为x 2+y 2-mx -(1+2m )y +2m =0.整理得x 2+y 2-y -m (x +2y -2)=0.2+y2-y=0,+2y-2=0,=0,=1=25,=45,故过A,B,C。
高考数学专题《圆与方程》训练试题含答案
高考数学专题《圆与方程》一、单选题1.若,,a b c 是ABC ∆的三边,直线0ax by c 与圆221x y +=相离,则ABC ∆一定是 A .直角三角形B .等边三角形C .锐角三角形D .钝角三角形2.直线210kx y -+=与圆22(1)1y x +-=的位置关系是A .相交B .相切C .相离D .不确定 3.已知圆22220x y x y a ++-+=截直线20x y ++=所得弦的长度为4,则实数a 的值是( )A .2-B .4-C .6-D .8- 4.圆22460x y x y ++-=和圆2260x y x +-=交于A 、B 两点,则AB 的垂直平分线的方程是( )A .3590x y ++=B .3590x y --=C .3590x y -+=D .3590x y +-= 5.已知圆C :()()22114x y -+-=,过直线l :()0y m m =>上一点Р作圆C 的切线,切点依次为A ,B ,若直线l 上有且只有一点Р使得2PC AC =,O 为坐标原点.则OP PC ⋅=( ) A .-20 B .20或12 C .-20或-12 D .12 6.已知圆C :221x y +=,则圆上到直线l :34120x y +-=距离为3的点有 A .0个B .1个C .2个D .4个 7.已知圆C :()()22261x y ++-=,直线l :3450x y -+=,则圆C 关于直线对称的圆是( ) A .()()22421x y ++-=B .()()22421x y -+-= C .()()22421x y +++= D .()()22421x y -++= 8.已知点(1,0)P -,过点(1,0)Q 作直线2()20ax a b y b +++=(a ,b 不同时为0)的垂线,垂足为H ,则PH 的最小值为A B 1 C .1 D 9.已知圆22:9O x y +=,过点()2,1C 的直线l 与圆O 交于,A B 两点,则当OAB 的面积最大时,直线l 的方程为( )A .30x y --=或7150x y --=B .30x y ++=或7150x y +-=C .30x y +-=或7150x y -+=D .30x y +-=或7150x y +-= 10.若过点()4,3A 的直线l 与曲线22231x y 有公共点,则直线l 的斜率的取值范围为( )A .⎡⎣B .(C .⎡⎢⎣⎦D .⎛ ⎝⎭11.若圆224x y +=上恰有2个点到直线y =x +b 的距离等于1,则b 的取值范围是A .((2,22-B .(()2,32-C .(D .(-12.若直线y x b =+与曲线2y =b 的取值范围是A .2⎡⎤--⎣⎦B .(2⎤--⎦C .(-D .2,⎡⎣ 13.若直线l :1y kx =+被圆22:230C x y x +--=截得的弦最短,则直线l 的方程是 A .0x = B .1y = C .10x y +-= D .10x y -+= 14.在Rt ABO 中,90BOA ∠=︒,8OA =,6OB =,点P 为Rt ABO 内切圆C 上任一点,则点Р到顶点A ,B ,O 的距离的平方和的最小值为( )A .68B .70C .72D .7415.一束光线从点()2,3A 射出,经x 轴上一点C 反射后到达圆22(3)(2)2x y ++-=上一点B ,则AC BC +的最小值为( )A .B .C .D .16.已知点P 是直线:260l x y +-=上的动点,过点P 作圆222:(2)C x y r ++=(0)r >的两条切线PM ,PN ,M ,N 为切点.若MPN ∠的最大值为60︒,则r 的值为( )A .2B .1C .D 17.已知直线:10l x y -+=,则“21a =”是“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件18.圆22(2)(3)9x y ++-=上到直线0x y +=的距离等于2的点有A .4个B .3个C .2个D .1个19.已知两圆相交于()()A 1,3B ,1m -,,两圆的圆心均在直线0x y c -+=上,则2m c +的值为A .1B .1-C .3D .020.如图,在正方形ABCD 中,E 为BC 的中点,P 是以AB 为直径的半圆弧上任意一点,设(,)AE xAD y AP x y =+∈R ,则2x y +的最小值为( )A .1-B .1C .2D .321.设定点()3,4M -,动点N 在圆224x y +=上运动,以,OM ON 为领边作平行四边形MONP ,则点P 的轨迹为( )A .以()3,4-为圆心,2为半径的圆B .以()3,4-为圆心,2为半径的圆C .以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭, D .以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭, 22.在平面直角坐标系中,已知定点()0,4A ,()2,0B ,若在圆22:245M x y x y m ++++=上存在点P ,使得APB ∠为直角,则实数m 的最大值是( )A .15B .25C .35D .4523.(2016·葫芦岛高一检测)已知圆C 的方程是x 2+y 2+4x -2y -4=0,则x 2+y 2的最大值为( )A .9B .14C .14-D .14+24.若直线l 将圆22(2)(1)9x y ++-=平分,且在两坐标轴上的截距相等,则直线l 的方程为( )A .10x y +-=B .10x y ++=C .20x y -=或10x y +-=D .20x y +=或10x y ++=25.如图,在平行四边形ABCD 中,22AD AB ==,120BAD ∠=︒,动点M 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上,则AM BD ⋅的最大值是( )A .3B .3C .5+D .5+26.若圆22:5C x y m +=-与圆22:(3)(4)16E x y -+=-有三条公切线,则m 的值为A .2BC .4D .627.一束光线从点(1,1)A -出发,经x 轴反射到圆22:(2)(3)1C x y -+-=上的最短路程是( )A.4 B .5 C .1 D .28.曲线1:sin 20C ρθ-=,曲线2:4cos 0C ρθ-=,则曲线12C C 、的位置关系是 A .相交 B .相切 C .重合 D .相离29.已知(),,0A B C ABC ≠成等差数列,直线0Ax By C ++=与圆22260x y tx ty +++-=的位置关系是( )A .相交B .相切C .相离D .随着t 的变化而变化 30.已知直线:3l y x =+与x 轴的交点为()30A -,,P 是直线l 上任一点,过点P 作圆()22:14E x y -+=的两条切线,设切点分别为C 、D ,M 是线段CD 的中点,则AM 的最大值为( )A .B .CD .31.直线3490x y --=与圆224x y +=的位置关系是A .相切B .相离C .相交但不过圆心D .相交且过圆心32.圆221:(1)(3)1C x y ++-=,圆222:(5)(5)4C x y -+-=,M ,N 分别是圆1C ,2C 上的动点,P 为x 轴上的动点,则||||PM PN +的最小值( )A .6B .C .7D .1033.设双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为12,F F ,O 为坐标原点.以12F F 为直径的圆与双曲线的右支的一个交点为P ,且以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切,若18PF =,则双曲线的焦距等于( )A.B .6 C .D .334.已知椭圆22:11612x y C +=的左焦点为F ,点P 是椭圆C 上的动点,点Q 是圆()22:21T x y -+=上的动点,则PF PQ 的最小值是( )A .12 B .27 C .23 D 35.已知圆224x y +=和圆224440x y x y ++-+=关于直线l 对称,则直线方程为( ) A .1y x =-+B .1y x =+C .2y x =-+D .2y x =+36. 实数,a b 满足22220a b a b +++=,实数,c d 满足2c d +=,则22()()a c b d -+-的小值是A .2BC .8D .37.已知棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -,棱1DD 中点为M ,动点P 、Q 、R 分别满足:点P 到异面直线BC 、11C D 的距离相等,点Q 使得异面直线1A Q 、BC 所成角正弦值为定值,点R 使得134A RB π∠=.当动点P 、Q 两点恰好在正方体侧面11CDD C 内时,则多面体1RMPC Q 体积最小值为( )A B C D 38.在平面内,6AB AC BA BC CA CB ⋅=⋅=⋅=,动点P ,M 满足2AP =,PM MC =,则BM 的最大值是() A .3 B .4 C .8D .16 39.已知点P 为直线1y x =+上的一点,,M N 分别为圆1C ()()22:414x y -+-=与圆2C :()2221x y +-=上的点,则PM PN -的最大值为A .4B .5C .6D .7 40.过点()1,2总可以作两条直线与圆2222150x y kx y k ++++-=相切,则k 的取值范围是A .()()32,-∞-+∞,B .()8332,⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭,C .()32,⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭D .8332,⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭二、填空题41.中心在原点,对称轴为坐标轴的双曲线C 与圆O :225x y +=有公共点(1,2)P -,且圆O 在点P 处的切线与双曲线C 的一条渐近线平行,则该双曲线的实轴长为________. 42.已知圆22:4O x y +=与曲线:3C y x t =-,曲线C 上两点(),A m n ,(),B s p ,(m 、n 、s 、p 均为正整数),使得圆O 上任意一点到点A 的距离与到点B 的距离之比为定值()1k k >,则s p m n -=______.43.平面区域321047020y x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪--≤⎩的外接圆的方程是____________.44.圆C 经过点(3,1)M -与圆22(1)(3)5x y ++-=相切于点(1,2)N ,则圆C 的方程为____________.45.过圆2225x y +=上一点P 作圆222(05)x y m m +=<<的两条切线,切点分别为A 、B ,若120AOB ∠=︒,则实数m 的值为______.46.已知圆C :22810x y x m ++-+=与直线10x +=相交于A ,B 两点.若2AB =,则实数m 的值为______.47.已知点B 在圆O :2216x y +=上,()2,2,A OM OA OB =+,若存在点N 使得MN 为定长,则点N 的坐标是______.48.已知圆E :2220x y x +-=,若A 为直线l :0x y m ++=上的点,过点A 可作两条直线与圆E 分别切于点B ,C ,且ABC 为等边三角形,则实数m 的取值范围是________. 49.如图,在多面体ABC DEF -中,已知棱,,AE BD CF 两两平行,AE ⊥底面DEF ,DE DF ⊥,四边形ACFE 为矩形,23AE DE DF BD ====,底面△DEF 内(包括边界)的动点P 满足,AP BP 与底面DEF 所成的角相等.记直线CP 与底面DEF 的所成角为θ,则tan θ的取值范围是___________.50.在平面直角坐标系xoy 中,已知点(3,0)P 及圆22:24270C x y x y +---=,动直线AB 过点P 且交圆C 于A ,B 两点,则ABC ∆的面积的最大值为________.51.对任意的实数k ,直线1y kx =+与圆222x y +=的位置关系一定是________. 52.在平面直角坐标系xOy 中,若圆1C :2220x y y +-=与圆2C:220x y ax ++-=上分别存在点P ,Q ,使POQ △为以O 为直角顶点的等腰直角三角形,且斜边长为实数a 的值为___________.53.若圆22211()()x y R -++=上有且仅有三个点到直线4311x y +=的距离等于1,则半径R 的值为______.54.已知圆M 与直线0x y -=及40x y -+=都相切,圆心在直线2y x =-+上,则圆M 的标准方程为__________.55.22sin )x dx -+=⎰___________56.若直线y x t =+被圆228x y +=,则实数t 的取值范围为______. 57.直线20ax y +-=与圆22:4C x y +=相交于,A B 两点,若2CA CB ⋅=-,则a =__________. 58.设0m >,点(4,)A m 为抛物线22(0)y px p =>上一点,F 为焦点,以A 为圆心||AF 为半径的圆C 被y 轴截得的弦长为6,则圆C 的标准方程为__________.59.已知圆C 的方程是x 2+y 2-8x -2y +8=0,直线y =a (x -3)被圆C 截得的弦最短时,直线方程为________.60.若直线l :2y x =+与圆C :224x y +=相交于A ,B 两点,则线段AB 中点的坐标为_____.61.把半椭圆()221043x y x +=≥与圆弧22(1)4(0)x y x -+=<合成的曲线称作“曲圆”,其中F 为半椭圆的右焦点,A 是圆弧22(1)4(0)x y x -+=<与x 轴的交点,过点F 的直线交“曲圆”于P ,Q 两点,则APQ 的周长取值范围为______62.动圆C 经过点(1,0)F ,并且与直线1x =-相切,若动圆C 与直线1y x =+总有公共点,则圆C 的面积的取值范围为__________.63.在平面直角坐标系xOy 中,若与点A (2,2)的距离为1且与点B (m ,0)的距离为3的直线恰有两条,则实数m 的取值范围为______.64.在平面直角坐标系xOy 中,定点()2,0F -,已知点P 是直线2y x =+上一动点,过点P 作圆()22:24C x y -+=的切线,切点分别为A ,B .直线PC 与AB 交于点R ,则线段FR 长度的最大值为______.65.已知,A B 为直线l :y x =-上两动点,且4AB =,圆C :226620x y x y +--+=,圆C 上存在点P ,使22PA PB 10+=,则线段AB 中点M 的横坐标取值范围为__________.三、解答题66.已知()2,2A --,()2,6B -,()4,2C -三点,点P 在圆224x y +=上运动,求222PA PB PC ++的最大值和最小值.67.已知抛物线2:2C y x =,过点()1,0的直线l 与抛物线C 交于A ,B 两点,O 为坐标原点.(1)若||AB =AOB 外接圆的方程;(2)若点A 关于x 轴的对称点是A '(A '与B 不重合),证明:直线A B '经过定点.68.已知椭圆C :22221y x a b+=(0)a b >>过点P ,上、下焦点分别为1F 、2F , 向量12PF PF ⊥.直线l 与椭圆交于,A B 两点,线段AB 中点为13(,)22M -. (1)求椭圆C 的方程;(2)求直线l 的方程;(3)记椭圆在直线l 下方的部分与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D ,若曲线 2222440x mx y y m -+++-=与区域D 有公共点,试求m 的最小值.69.已知直线过点,并与直线和分别交于点A 、B ,若线段AB 被点P 平分.求:(Ⅰ)直线的方程;(Ⅱ)以O 为圆心且被l 截得的弦长为的圆的方程.70.如图,已知圆22:4O x y +=和点()2,2A ,由圆O 外一点(),P a b 向圆O 引切线PQ ,Q 为切点,且PQ PA =.(1)求证:3a b +=;(2)求PQ 的最小值;(3)以P 为圆心作圆,使它与圆O 有公共点,试在其中求出半径最小的圆的方程.71.已知直线:220l ax by -+=(0,0)a b >>,圆22:2410C x y x y ++-+=. (1)若1,2a b ==,求直线l 被圆C 截得的弦长;(2)若直线l 被圆C 截得的弦长为4,求14a b+的最小值.72.已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的右顶点为A ,上顶点为B ,离心率e =O 为坐标原点,圆224:5O x y +=与直线AB 相切. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)已知四边形ABCD 内接于椭圆,//E AB DC .记直线,AC BD 的斜率分别为12,k k ,试问12k k ⋅是否为定值?证明你的结论.73.已知直线l 过点()1,1且与直线210x y ++=垂直.(1)若直线l 与x 轴,y 轴分别交于,A B 两点,求AB ;(2)求圆心在直线l 上且过两点()()1,1,3,1M N 的圆的标准方程.74.在直角坐标系xOy 中,曲线1C 的参数方程为2cos 1sin x t y t αα=+⎧⎨=+⎩(t 是参数,0απ≤<),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C 的极坐标方程为2221cos ρθ=+. (Ⅰ)求曲线1C 的普通方程和曲线2C 的直角坐标方程;(Ⅱ)当4πα=时,曲线1C 和2C 相交于M 、N 两点,求以线段MN 为直径的圆的直角坐标方程.75.从圆C :22(2)(2)4-++=x y 外一动点P 向圆C 引一条切线,切点为M ,且PM PO =(O为坐标原点),求PM 的最小值和PM 取得最小值时点P 的坐标.76.已知圆x 2+y 2+x -6y +3=0与直线x +2y -3=0的两个交点为P 、Q ,求以PQ 为直径的圆的方程.77.已知直线l 的极坐标方程为ρcos θ﹣ρsin θ+3=0,圆M 的极坐标方程为ρ=4sin θ.以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系. (1)写出直线l 与圆M 的直角坐标方程;(2)设直线l 与圆M 交于A 、B 两点,求AB 的长.78.已知圆C 过两点()3,3M -, ()1,5N -,且圆心C 在直线220x y --=上. (Ⅰ)求圆C 的标准方程;(Ⅱ)直线l 过点()2,5-且与圆C 有两个不同的交点A , B ,若直线l 的斜率k 大于0,求k 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,是否存在直线l 使得弦AB 的垂直平分线过点()3,1P -,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.79.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为2222111t x t t y t ⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩(t 为参数).在极坐标系(与平面直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴非负半轴为极轴)中,sin 34πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求曲线C 的普通方程及直线l 的直角坐标方程;(2)设P 是曲线C 上的任意一点,求点P 到直线l 的距离的最大值.80.已知圆C 的圆心坐标为(2,2)C -,且圆C 的一条直径的两个端点M ,N 分别在x 轴和y 轴上.(1)求圆C 的方程;(2)过点(2,2)P 的直线l 与圆C 交于A ,B 两点,且ABC 为直角三角形,求直线l 的方程.81.已知圆22:80C x y y +-=与动直线:22l y kx k =-+交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,O 为坐标原点. (1)求M 的轨迹方程;(2)已知点()2,2P ,当OP OM =时,求l 的方程及POM 的面积.82.已知圆C 1:x 2+y 2=4和圆C 2:x 2+(y -8)2=4,直线y x +b 在两圆之间穿过且与两圆无交点,求实数b 的取值范围.83.如图,已知圆2212x y +=与抛物线()220x py p =>相交于A 、B 两点,点B 的横坐标为F 为抛物线的焦点.(1)求抛物线的方程;(2)若过点F 且斜率为1的直线l 与抛物线和圆交于四个不同的点,从左至右依次为1P 、2P 、3P 、4P ,求:①13PP ;②1324PP P P -的值.84.已知定点F (3,0)和动点P (x ,y ),H 为PF 的中点,O 为坐标原点, (1)求点P 的轨迹方程;(2)过点F 作直线l 与点P 的轨迹交于A ,B 两点,点C (2,0).连接AC ,BC 分别交于点M ,N .试证明:以MN 为直径的圆恒过点F .85.求半径为2,圆心在直线12:l y x =上,且被直线2l :10x y --=所截弦的长为圆的方程.86.已知圆C 过点P (1,1),且与圆M :2(2)x ++22(y )+=2r (r >0)关于直线x +y +2=0对称.(1)求圆C 的方程;(2)设Q 为圆C 上的一个动点,求PQ MQ ⋅取得最小值时点Q 的坐标;(3)过点P 作两条相异直线分别与圆C 相交于A ,B ,且直线P A 和直线PB 的倾斜角互补,O 为坐标原点,试判断直线OP 和AB 是否平行?请说明理由.87.已知圆C 方程为228(62)610(,0)x y mx m y m m R m +--+++=∈≠,椭圆中心在原点,焦点在x 轴上.(1)证明圆C 恒过一定点M ,并求此定点M 的坐标;(2)判断直线4330x y +-=与圆C 的位置关系,并证明你的结论;(3)当2m =时,圆C 与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M ,求此时椭圆方程;在x 轴上是否存在两定点A ,B 使得对椭圆上任意一点Q (异于长轴端点),直线QA ,QB 的斜率之积为定值?若存在,求出A ,B 坐标;若不存在,请说明理由.88.在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线1C 的参数方程:()222411211k x k k y k ⎧=-+⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩(k 为参数),以坐标原点为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线2C的极坐标方程为sin 4πρθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭(1)求曲线1C 的普通方程;(2)过曲线2C 上一点P 作直线l 与曲线1C 交于,A B 两点,中点为D,AB =求PD 的最小值.89.已知圆C :22(1)5x y +-=,直线l :10mx y m -+-=. ①求证:对m R ∈,直线l 与圆C 总有两个不同的交点; ②设l 与圆C 交于A 、B两点,若AB l 的倾斜角; ③当实数m 变化时,求直线l 被圆C 截得的弦的中点的轨迹方程.90.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为22(4)1x y -+=,且圆C 与x 轴交于,M N 两点,设直线l 的方程为(0)y kx k =>.(1)当直线l 与圆C 相切时,求直线l 的方程;(2)已知直线l 与圆C 相交于,A B 两点.(i )2OA AB =,求直线l 的方程;(ii )直线AM 与直线BN 相交于点P ,直线AM ,直线BN ,直线OP 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,是否存在常数a ,使得123k k ak +=恒成立?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.参考答案1.D 【详解】试题分析:因为直线0ax by c 与圆221x y +=1>,即222222,cos 02a b c a b c C ab+-+<=<,角C 为钝角,ABC ∆一定是锐角三角形,故选D.考点:1、点到直线的距离公式;2、余弦定理的应用.【方法点睛】本题主要考查利用正弦定理、两角和的正弦公式及三角形面积公式判断三角形形状,属于中档题.判断三角形状的常见方法是:(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断;(2)利用正弦定理、余弦定理,化角为边,通过代数恒等变换,求出边与边之间的关系进行判断;(3)根据余弦定理确定一个内角为钝角进而判断其为钝角三角形. 2.A 【分析】确定直线过定点10,2⎛⎫⎪⎝⎭,点在圆内,得到答案.【详解】210kx y -+=过定点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,且2211(110)24+-=<,故10,2⎛⎫⎪⎝⎭在圆内,故直线和圆相交. 故选:A 【点睛】本题考查了直线和圆的位置关系,确定直线过定点是解题的关键. 3.B 【详解】试题分析:圆22220x y x y a ++-+=化为标准方程为22(1)(1)2x y a ++-=-,所以圆心为(-1,1),半径r =d =.因为圆22220x y x y a ++-+=截直线20x y ++=所得弦长为4,所以222,4a a =-∴=-.故选B . 4.D 【分析】求出两圆的连心线所在直线的方程,即为AB 的垂直平分线的方程. 【详解】圆22460x y x y ++-=的标准方程为()()222313x y ++-=,圆心为()2,3M -,圆2260x y x +-=的标准方程为()2239x y -+=,圆心为()3,0N ,由于两圆关于直线MN 对称,所以,A 、B 两点也关于直线MN 对称, 所以,AB 的垂直平分线为直线MN , 直线MN 的斜率为303235MN k -==---,则直线MN 的方程为()335y x =--,即3590x y +-=. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查两圆相交弦的垂直平分线所在直线的方程,解题的关键就是由两圆关于连心线所在直线对称,进而得出相交弦被连心线垂直平分,解题时应充分分析圆的几何性质,结合几何性质来解题. 5.A 【分析】由题设易知PC l ⊥且||PC 为C 到直线l 的距离,再根据圆心坐标及半径、2PC AC =即可确定m 的值,进而可得()1,5P ,应用向量数量积的坐标运算求OP PC ⋅. 【详解】∵这样的点P 是唯一的,则PC l ⊥,即||PC 为C 到直线l :()0y m m =>的距离,而圆C 的半径为2且(1,1)C ,∴要使2PC AC =,则4PC =,又0m >,即5m =, ∴()1,5P ,故()()1,50,420OP PC ⋅=⋅-=-. 故选:A . 6.C 【分析】根据题意,求出圆C 的圆心与半径,求出圆心到直线的距离125=,分析可得3r d +>,据此分析可得答案.【详解】解:根据题意,圆C :221x y +=,圆心为()0,0,半径1r =,则圆心()0,0C 到直线l :34120x y +-=距离1215d r ==>=, 圆的半径为1,有12135+>,即3r d +>, 则圆上到直线l :34120x y +-=距离为3的点有2个. 故选C . 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,注意分析圆心到直线的距离,属于基础题. 7.D【分析】对称圆的圆心C '与C 关于l 对称,且CC '所在直线垂直于直线l ,据此求解出对称圆的圆心C '坐标,再根据圆对称半径不变即可求解出对称圆的方程. 【详解】设对称圆的圆心(),C a b ',()2,6C -,所以CC '中点为26,22a b -+⎛⎫⎪⎝⎭, 所以2634502263124a b b a -+⎧⨯-⨯+=⎪⎪⎨-⎪⨯=-⎪+⎩,解得42a b =⎧⎨=-⎩,所以圆C 关于直线对称的圆的方程为:()()22421x y -++=. 故选:D. 【点睛】本题考查圆关于直线的对称圆的方程,难度一般.求解圆关于直线的对称圆的方程从两方面入手:(1)两圆圆心连线的中点在已知直线上;(2)两圆圆心的连线垂直于已知直线. 8.B 【详解】直线()220ax a b y b +++=整理得()()220a x y b y +++= 可知直线过定点T ()1,2-,所以点H 落在以QT 为直径的圆上,点H 的轨迹为()()22111x y -++=,圆心为C ()1,1-半径为1,PH的最小值为r 1PC -;故选B.点睛:本题关键是分析出直线过定点,从而利用垂直关系找到垂足的轨迹方程,最后点点距离的最小值转化到点到圆心的距离减掉半径,重点是转化的思想. 9.D 【分析】当直线l的斜率不存在时,易求得OAB S =l 的斜率存在时,设l 的方程为11(2)2y k x k ⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭,进而得弦长AB =,A B的距离dOAB S ∆=.【详解】当直线l 的斜率不存在时, l 的方程为2x =,则,A B 的坐标分别为在时,所以122OABS=⨯⨯=当直线l 的斜率存在时,设l 的方程为11(2)2y k x k ⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭,则圆心到直线,A B 的距离d =由平面几何知识得AB =119222OABS AB d ∆=⨯⋅=⨯, 当且仅当229d d -= ,即292d =时, OAB S ∆取得的最大值为92,因为92,所以OAB S ∆的最大值为92.此时292=,解得1k =-或7k =-, 此时直线l 的方程为: 30x y +-=或7150x y +-= 故选:D. 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,基本不等式求最值,考查分类讨论思想和运算能力,是中档题. 10.C 【分析】先由题意,设直线l 的方程为()34y k x -=-,根据直线与圆位置关系,列出不等式求解,即可得出结果. 【详解】由题意,易知,直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为()34y k x -=-,即340kx y k -+-= 曲线22231x y 表示圆心()2,3,半径为1的圆,圆心()2,3到直线340kx y k -+-=的距离应小于等于半径1,1≤,即2k -≤,解得k ≤故选:C. 【点睛】方法点睛:本题主要考查由直线与圆的位置关系求参数,判断直线与圆的位置关系用几何法—圆心到直线的距离d 与圆的半径r 比较,d r =相切;d r 相离;d r <相交,考查学生的运算求解能力,属于一般题. 11.B 【分析】问题转化为圆心到直线的距离大于1,小于3,再求出圆心到直线的距离后列出不等式可解得. 【详解】依题意可得圆心到直线的距离()1,3d ∈.∵d =3<,解得b -<b <B . 【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,属于一般题. 12.B 【分析】由2y =()()22224x y -+-=,且22y =<,即2y =()2,2为圆心,2为半径的圆位于直线2y =下方的部分, 直线y x b =+表示斜率为1的直线系, 如图所示,考查满足题意的临界条件: 当直线经过点()4,2A 时:24,2b b =+∴=-,当直线与圆相切时,圆心()2,2到直线0x y b -+=的距离等于半径2,即:2=,解得:b =±B 时,b =-结合题中的临界条件可知:实数b 的取值范围是(2⎤--⎦. 本题选择B 选项.【详解】 13.D 【详解】因为直线l :1y kx =+过定点()0,1M ,而点()0,1M 在圆22:230C x y x +--=内,根据圆的几何性质可知,当直线l 与MC 垂直时,直线l :1y kx =+被圆22:230C x y x +--=截得的弦最短,由圆的方程可得()1,0C ,于是可得101,101MC k k -==-=-,直线l 的方程是1,y x =+化为10x y -+=,故选D. 14.C 【分析】利用直角三角形的性质求得其内切圆的半径,如图建立直角坐标系,则内切圆的方程可得,设出p 的坐标,表示出,222||||||S PA PB PO =++,利用x 的范围确定S 的范围,则最小值可得 【详解】解:如图,ABO 是直角三角形,设ABO 的内切圆圆心为O ',切点分别为D ,E ,F ,则1(1086)122AD DB EO ++=++=.但上式中10AD DB +=,所以内切圆半径2r EO ==,如图建立坐标系,则内切圆方程为:22(2)(2)4x y -+-= 设圆上动点P 的坐标为(,)x y , 则222||||||S PA PB PO =++222222(8)(6)x y x y x y =-+++-++22331612100x y x y =+--+223[(2)(2)]476x y x =-+--+34476884x x =⨯-+=-.因为P 点在内切圆上,所以04x ,所以881672S =-=最小值故选:C15.C【分析】做出圆22(3)(2)2x y ++-=关于x 轴的对称圆,进而根据图形得AC BC AP r +≥-即可求解.【详解】解:如图,圆22(3)(2)1x y ++-=的圆心()3,2-,其关于x 轴的对称圆的圆心为()3,2P --,由图得AC BC AP r +≥-==故选:C.【点睛】解题的关键在于求圆关于x 轴的对称圆圆心P ,进而将问题转化AC BC AP r +≥-求解. 16.D【分析】根据题意,画出图象,当MPN ∠取得最大值时,则MPC ∠取得最大值,而sin MC r MPC PC PC∠==,当PC 取得最小值时,MPC ∠取得最大值,结合已知,即可求得答案.【详解】 结合题意,绘制图象如下:当MPN ∠取得最大值时,则MPC ∠取得最大值, 而sin MC r MPC PC PC∠==, 当PC 取得最小值时,MPC ∠取得最大值.故PC 的最小值为点C 到该直线的距离,故d ==故1sin 302r PC ==︒=,解得r =故选:D .【点睛】本题主要考查了圆的基础知识,和数形结合,考查了分析能力和计算能力,属于中档题. 17.B【分析】根据“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”求出1a =-,由211a a =⇒=±,然后根据必要不充分条件的概念进行判断.【详解】因为直线l 与圆22210x y ay +--=相切,所以圆心到直线的距离等于半径,又因为圆心()0,a=1a =-,又211a a =⇒=±,所以“21a =”是“直线l 与圆22210x y ay +--=相切”的必要不充分条件.故选:B.18.A【分析】首先判断出圆心到直线的距离,然后判断2d +,2d -与r 的关系,从而确定点的个数.【详解】圆的圆心为()2,3-,半径为3圆心到直线的距离d ==可知23<,232+<由上图可知,圆上到直线距离等于2的点共有4个本题正确选项:A【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,由位置关系判断到直线距离为定值的点的个数,解题关键在于确定圆心到直线的距离,再进一步判断.19.A【详解】由圆的性质知:AB 与直线0x y c -+=垂直且被平分,所以3111AB k m+==--,解得5m =,又AB 中点(3,1)在直线上,代入可求得2c =-,所以21m c +=故选A.20.B【分析】建立平面直角坐标系,设00(,)P x y ,利用坐标法将,x y 用P 点坐标表示,即可求出2x y +的最小值.【详解】以A 点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,设2AB =,00(,)P x y ,则(0,0)A ,(0,2)D ,(2,1)E ,半圆的方程为22(1)1(0)x y y -+=≥,所以(2,1)AE =,(0,2)AD =,00(,)AP x y =,因为(,)AE xAD y AP x y =+∈R ,即00(2,1)(0,2)(,)x y x y =+,所以00212yx x yy =⎧⎨=+⎩,即0002221y x y x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, 所以001212y x y x -+=+⋅,又00(,)P x y 是半圆上的任意一点, 所以01cos x θ=+,0sin y θ=,[0,]θπ∈, 所以1sin 2121cos θx y θ-+=+⋅+,所以当2πθ=时,2x y +取得最小值1. 故选:B【点睛】关键点点睛:本题主要考查二元变量的最值求法,关键是根据已知把几何图形放在适当的坐标系中,把有关点与向量用坐标表示,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而使问题得到解决.21.C【分析】 首先设()()00,,,P x y N x y ,根据平行四边形的性质,求得003,4.x x y y =+⎧⎨=-⎩,代入圆的方程,求得点P 的轨迹,同时注意去掉不能满足平行四边形的点.【详解】设()()00,,,P x y N x y ,则线段OP 的中点坐标为,22x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,线段MN 的中点坐标为0034,22x y -+⎛⎫ ⎪⎝⎭.由于平行四边形的对角线互相平分,所以003,22422x x y y -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,从而003,4.x x y y =+⎧⎨=-⎩又点()3,4N x y +-在圆224x y +=上,所以()()22344x y ++-=.当点P 在直线OM 上时,22443x y y x ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,解得:912,55x y =-=或2128,55x y =-=. 因此所求轨迹为以()3,4-为圆心,2为半径的圆,除去点91255⎛⎫- ⎪⎝⎭,和点212855⎛⎫- ⎪⎝⎭,.故选:C.22.D【分析】根据题意将所求问题转化为两个圆有交点的问题解决.【详解】以()0,4A ,()2,0B 两点为直径的圆的方程为()()22125x y -+-=,设圆心为N ,所以()1,2N若在圆22:245M x y x y m ++++=上存在点P ,使得APB ∠为直角,则圆M 与圆N 有公共点,又圆22:245M x y x y m ++++=,所以()1,2M --)0m >,所以MN =≤545m ≤≤,所以m 的最大值为45.故选:D23.D【解析】圆C 的标准方程为(x +2)2+(y -1)2=9,圆心为C (-2,1),半径为3.|OC |圆上一点(x ,y )到原点的距离的最大值为3x 2+y 2表示圆上的一点(x ,y )到原点的距离的平方,最大值为(32=14+故选D.24.D【分析】由题意可得直线l 过圆心(2,1)-,分直线l 过原点和直线l 不过原点,分别求得其直线方程.【详解】解:由题意可得直线l 过圆心(2,1)-,当直线l 过原点时,其方程为20x y +=;当直线l 不过原点时,设l :x y a +=,则211a =-+=-,此时方程为10x y ++=. 故选:D.25.A【分析】先求出AC AB ⊥,然后以,AB AC 为,x y 轴建立平面直角坐标系,求出圆C 的方程丹凤 出M 点坐标,用坐标表示向量积,结合三角函数性质可得最大值.【详解】 由题意3ABC π∠=,所以22212212cos 33AC π=+-⨯⨯=,即222AC AB BC +=,所以2CAB π∠=,以,AB AC 为,x y 轴建立平面直角坐标系,如图,则(1,0)B ,C ,(D -.直线BD 方程为111x -=--20y +-=,所以圆C 半径为7r ==C 方程为223(7x y +=,设()77M αα,21()AM αα=,(BD =-,所以3AM BD αα⋅=+,33=.故选:A .26.C【分析】由两圆有三条公切线,可知两圆外切,则两圆的圆心距等于半径之和,列出式子即可求出m 的值.【详解】由题意可知两圆外切,圆C 的圆心为()0,0,圆E 的圆心为()3,4,半径为4,4,解得4m =.故答案为C.【点睛】本题考查了两圆的公切线,考查了圆与圆的位置关系,考查了计算能力,属于基础题. 27.A【解析】【详解】由题意可得圆心(2,3)C ,半径为1r =,点A 关于x 轴的对称点(1,1)A -'-,求得5A C =',则要求的最短路径的长为514A C r -=-=',故选A.28.B【详解】将sin 20ρθ-=化为直角坐标方程得,20y -= ,由4cos 0ρθ-=可得,24cos ρρθ=化为直角坐标方程可得,()2224x y -+= ,圆心()2,0 到直线20y -=的距离为2 ,等于圆的半径,所以直线20y -=与()2224x y -+=相切,即曲线1:sin 20C ρθ-=,曲线2:4cos 0C ρθ-=,则曲线12C C 、的位置关系是相切,故选B.29.A【分析】若,,A B C 公差为d ,结合直线方程可得(1)(2)0A x y d y ++++=,即可确定所过的定点坐标,再判断定点与圆的位置关系即可.【详解】若,,A B C 公差为d ,则()(2)(1)(2)0Ax A d y A d A x y d y ++++=++++=,∴直线恒过定点(1,2)-,将代入圆中,可得522610t t +--=-<,∴(1,2)-在圆22260x y tx ty +++-=内,故直线与圆相交.故选:A30.B【分析】先求出M 点的轨迹为圆,然后问题转化为圆外的点到圆上的点的距离最大问题求解即可【详解】设点M 坐标为(),x y ,P 点坐标为()00,x y ,因为P ,M ,E 共线所以//PE ME ,得()()0011y x y x -=-因为003y x =+,得0033141y x x y x y y y x +-⎧=⎪-+⎪⎨⎪=⎪-+⎩① CD 的直线方程为()()00114x x y y --+=②将①代入②得22111222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以M 点的轨迹是以N 11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭为圆心,AM的最大值为2AN r +=+=故选:B31.C【详解】圆心到直线的距离()90,25d ==∈, 据此可知直线与圆的位置关系为相交但不过圆心. 本题选择C 选项.32.C【详解】圆C 1关于x 轴的对称圆的圆心坐标C 3(﹣1,﹣3),半径为1, 圆C 2的圆心坐标(5,5),半径为2, |PM|+|PN|的最小值为圆C 3与圆C 2的圆心距减去两个圆的半径和,31037=-=. 故选C .33.A【分析】设以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切于点N ,圆心为M ,则1MN PF ⊥,因此121Rt PF F Rt NF M ∽,所以1212||F M NM PF F F =,由此可求出223cPF =,而12PF PF ⊥,再由勾股定理可得1PF =18PF =,从而可求出c 的值 【详解】依题意知12PF PF ⊥,设以2OF 为直径的圆与直线1PF 相切于点N ,圆心为M ,则1MN PF ⊥,因此121Rt PF F Rt NF M ∽,所以1212||F MNM PF F F =. 设双曲线的焦距为2c ,则23222c cPF c=,解得223cPF =,由勾股定理可得1PF =8=,c =2c = 故选:A 【点睛】此题考查圆与双曲线的性质的应用,考查数学转化思想和计算能力,属于基础题 34.B 【分析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得PF PQ的最小值.【详解】 如下图所示:。
高中数学-圆与方程试题含答案
圆与方程[基础训练A 组]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 xB. 032=-+y xC. 01=-+y xD. 052=--y x 3.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.将直线20x y λ-+=,沿x 轴向左平移1个单位,所得直线与圆22240x y x y ++-=相切,则实数λ的值为( )A .37-或B .2-或8C .0或10D .1或115.在坐标平面内,与点(1,2)A 距离为1,且与点(3,1)B距离为2的直线共有( )A .1条B .2条C .3条D .4条6.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 x二、填空题1.若经过点(1,0)P -的直线与圆032422=+-++y x y x 相切,则此直线在y 轴上的截距是 __________________.2.由动点P 向圆221x y +=引两条切线,PA PB ,切点分别为0,,60A B APB ∠=,则动点P 的轨迹方程为 。
3.圆心在直线270x y --=上的圆C 与y 轴交于两点(0,4),(0,2)A B --,则圆C 的方程为 .4.已知圆()4322=+-y x 和过原点的直线kx y =的交点为,P Q则OQ OP ⋅的值为________________。
5.已知P 是直线0843=++y x 上的动点,,PA PB 是圆012222=+--+y x y x 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________________。
高三数学一轮复习单元训练圆与方程
高三数学一轮复习单元训练:圆与方程本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1. 圆心在直线y x =上,经过原点,且在x 轴上截得弦长为2的圆的方程为( )A .22(1)(1)2x y -+-=B .22(1)(1)2x y -++=C .2222(1)(1)2(1)(1)2x y x y -+-=+++=或D .2222(1)(1)2(1)(1)2x y x y -++=++-=或【答案】C2.直线2x -y +3=0关于直线x -y +2=0对称的直线方程是( )A .x -2y +3=0B .x -2y -3=0C .x +2y +1=0D .x +2y -1=0 【答案】A3. 已知圆1C :2(1)x ++2(1)y -=1,圆2C 与圆1C 关于直线10x y --=对称,则圆2C 的方程为( )A .2(2)x ++2(2)y -=1B .2(2)x -+2(2)y +=1C .2(2)x ++2(2)y +=1D .2(2)x -+2(2)y -=1【答案】B4.把直线x -2y +λ=0向左平移1个单位,再向下平移2个单位后,所得直线正好与圆x 2+y 2+2x -4y =0相切,则实数λ的值为( ) A .3或13 B .-3或13 C .3或-13 D .-3或-13 【答案】A5.已知圆C 经过点A (5,1),B (1,3)两点,圆心在x 轴上,则C 的方程是 ( )A . 50)2(22=+-y xB . 10)2(22=++y xC . 50)2(22=++y xD . 10)2(22=+-y x【答案】D6.若直线1-=kx y 与圆122=+y x 相交于P 、Q 两点,且120=∠POQ (其中Q 为原点),则K 的值为( ) A .3,3- B .3,4-C .3,-1D .1,-1【答案】A7.已知圆22240x y x my +-+-=上两点M 、N 关于直线20x y +=对称,则圆的半径为( )A .9B .3C .D .2【答案】B8.由直线2+=x y 上的点向圆()()22421x y -++= 引切线,则切线长的最小值为( )A .30B .31C .24D .33【答案】B9.在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,则直线0sin =++c ay A x 与直线0sin sin =+-C B y bx 的位置关系是 ( )A .平行B .垂直C .重合D .相交但不垂直【答案】B10.若直线y =x +b 与曲线y =3-4x -x 2有公共点,则b 的取值范围是( )A .[-1,1+22]B .[1-22,1+22]C . [1-22,3]D .[1-2,3] 【答案】C11.若圆C 的半径为1,圆心在第一象限,且与直线034=-y x 和x 轴都相切,则该圆的标准方程是( )A . 1)37()3(22=-+-y x B . 1)1()2(22=-+-y xC . 1)3()1(22=-+-y xD . 1)1()23(22=-+-y x【答案】B12.直线y y x 与032=--轴的交点为P ,点P 把圆()25122=+-y x 的直径分为两段,则其长度之比为( ) A .7337或 B .7447或 C .7557或 D .7667或【答案】A第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.已知圆C :x 2+y 2=12,直线l :4x +3y =25. (1)圆C 的圆心到直线l 的距离为________;(2)圆C 上任意一点A 到直线l 的距离小于2的概率为________.【答案】(1)5 (2)1614.已知圆的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,且与直线3x+4y+4=0相切,则圆的方程是______.【答案】x 2+y 2-4x=015.若圆x 2+y 2=r 2(r >0)上仅有4个点到直线l:x-y-2=0的距离为1,则实数r 的取值范围是______.【答案】 1 ,+∞)16.若直线x -2y +5=0与直线2x +my -6=0互相垂直,则实数m =________. 【答案】1三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.已知圆1C 的圆心在坐标原点O ,且恰好与直线1:l 0x y --=相切.(Ⅰ) 求圆的标准方程; (Ⅱ)设点0,0()A x y 为圆上任意一点,AN x ⊥轴于N ,若动点Q 满足OQ mOA nON =+,(其中1,,0,m n m n m +=≠为常数),试求动点Q 的轨迹方程2C ;(Ⅲ)在(Ⅱ)的结论下,当m =时,得到曲线C ,问是否存在与1l 垂直的一条直线l 与曲线C 交于B 、D 两点,且BOD ∠为钝角,请说明理由.【答案】 (Ⅰ)设圆的半径为r ,圆心到直线1l 距离为d,则2d ==所以圆1C 的方程为224x y += (Ⅱ)设动点(,)Q x y ,0,0()A x y ,AN x ⊥轴于N ,0(,0)N x由题意,000(,)(,)(,0)x y m x y n x =+,所以000()x m n x x y my =+=⎧⎨=⎩即: 001x xy y m =⎧⎪⎨=⎪⎩,将1(,)A x y m 代入224x y +=,得222144x y m +=(Ⅲ)m =时,曲线C 方程为22143x y +=,假设存在直线l 与直线1:l 0x y --=垂直,设直线l 的方程为y x b =-+设直线l 与椭圆22143x y +=交点1122(,),(,)B x y D x y联立得:223412y x bx y =-+⎧⎨+=⎩,得22784120x bx b -+-=因为248(7)0b ∆=->,解得27b <,且212128412,77b b x x x x -+==12121212()()OD OB x x y y x x b x b x ⋅=+=+--212122()x x b x x b =-++ 222824877b b b -=-+27247b -=因为BOD ∠为钝角,所以27247b -<,解得2247b <满足27b <b ∴<<所以存在直线l 满足题意18. 已知圆C 经过(4,2)P -,(1,3)Q -两点,且在y轴上截得的线段长为5.(1)求直线PQ 与圆C 的方程;(2)若直线l ∥PQ ,且l 与圆C 交于点A,B,且以线段AB 为直径的圆经过坐标原点,求直线l 的方程【答案】 (1)直线PQ 的方程为:x+y-2=0 设圆心C (a,b ),半径为r由于线段PQ 的垂直平分线的方程是y-21=x-23即y=x-1 所以b=a-1 ① 又由在y 轴上截得的线段长为43 知(a+1)2+(b-3)2=12+a 2② 由①②得:a=1,b=0或a=5,b=4当a=1,b=0时,r 2=13 满足题意当a=5,b=4时,r 2=37不满足题意故圆C 的方程为(x-1)2+y 2=13 (2)设直线l 的方程为y=-x+m A (x 1,m-x 1),B (x 2,m-x 2)则,由题意可知OA ⊥OB ,即k OA •k OB =-1∴1()(2211-=-⋅-x x m x x m x 1+x 2=1+m,x 1x 2=2122-m即m 2-m •(1+m )+m 2-12=0∴m=4或m=-3 ∴y=-x+4或y=-x-319.已知圆x2+y2-4x+2y-3=0和圆外一点M(4,-8).(1)过M作圆的割线交圆于A、B两点,若|AB|=4,求直线AB的方程;(2)过M作圆的切线,切点为C、D,求切线长及CD所在直线的方程.【答案】(1)圆即(x-2)2+(y+1)2=8,圆心为P(2,-1),半径r=①若割线斜率存在,设AB:y+8=k(x-4),即kx-y-4k-8=0,设AB的中点为N,则|PN|由222ABPN r2+()=,得k=4528-,则直线AB:45x+28y+44=0.②若割线斜率不存在,则直线AB:x=4,代入圆方程得y2+2y-3=0,y1=1,y2=-3符合题意,综上,直线AB的方程为45x+28y+44=0或x=4.(2)以PM为直径的圆的方程为(x-2)(x-4)+(y+1)(y+8)=0,即x2+y2-6x+9y+16=0. 又已知圆的方程为x2+y2-4x+2y-3=0,两式相减,得2x-7y-19=0,所以直线CD的方程为2x-7y-19=0.20.已知m∈R,直线l:mx-(m2+1)y=4m和圆C:x2+y2-8x+4y+16=0.(1)求直线l斜率的取值范围;(2)直线l能否将圆C分割成弧长的比值为12的两段圆弧?为什么?【答案】(1)直线l的方程可化为y=mm2+1x-4mm2+1,直线l的斜率k=mm2+1,因为|m|≤12(m2+1),所以|k|=|m|m2+1≤12,当且仅当|m|=1时等号成立.所以,斜率k的取值范围是[-12,12].(2)不能.由(1)知l的方程为y=k(x-4),其中|k|≤12.圆C的圆心为C(4,-2),半径r=2.圆心C到直线l的距离d=21+k2.由|k|≤12,得d≥45>1,即d>r2.从而,若l与圆C相交,则圆C截直线l所得的弦所对的圆心角小于2π3,所以l不能将圆C分割成弧长的比值为12的两段弧.21.已知动圆P过点F(0,14)且与直线y=14相切.(1)求点P的轨迹C的方程;(2)过点F作一条直线交轨迹C于A,B两点,轨迹C在A,B两点处的切线相交于点N,M 为线段AB的中点,求证:MN⊥x轴.【答案】(1)根据抛物线的定义,可得动圆圆心P的轨迹C的方程为x2=y.(2)设A(x 1,21x ),B(x 2,22x ),∵y=x 2,∴y ′=2x ,∴AN ,BN 的斜率分别为2x 1,2x 2,故AN 的方程为y-21x =2x 1(x-x 1),BN 的方程为2222y x 2x x x -=-(), 即211222y 2x x x y 2x x x ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩,两式相减,得12N x x x 2+=, 又12M x x x 2+=, ∴M 、N 的横坐标相等,于是MN ⊥x 轴.22. 已知圆b x y l y x y x C +==---+:,0342:22直线.(1)若直线l 与圆C 相切,求实数b 的值;(2)是否存在直线l 与圆C 交于A 、B 两点,且OB OA ⊥(O 为坐标原点);如果存在,求出直线l 的方程,如果不存在,请说明理由.【答案】(1)圆的方程化为8)2()1(22=-+-y x 所以圆心为(1,2),半径为22 22221=+-=∴bd35-=∴或b(2)设),(),,(2211y x B y x A 1,2211-=⋅∴⊥x y x y OB OA ,即02121=+y y x x 0))((,,21212211=+++∴+=+=b x b x x x b x y b x y0)(222121=+++∴b x x b x x将b x y +=代入圆方程得:034)3(2222=--+-+b b x b x234,322121--=-=+∴b b x x b x x03,0)3(34222=--=+-+--∴b b b b b b b 2131±=b 所以所求直线方程为2131±+=x y。
2025高考数学一轮复习-圆的方程-专项训练【含解析】
课时过关检测(四十八)圆的方程【原卷版】1.圆心为(2,1)且和x轴相切的圆的方程是()A.(x-2)2+(y-1)2=1B.(x+2)2+(y+1)2=1C.(x-2)2+(y-1)2=5D.(x+2)2+(y+1)2=52.设a∈R,则“a>2”是“方程x2+y2+ax-2y+2=0的曲线是圆”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.若x2+y2=8,则2x+y的最大值为()A.8B.4C.210D.54.已知圆C:(x-3)2+(y-1)2=1和两点A(-t,0),B(t,0)(t>0),若圆C上存在点P,使得∠APB=90°,则t的取值范围是()A.(0,2]B.[1,2]C.[2,3]D.[1,3]5.点M为圆C:(x+2)2+(y+1)2=1上任意一点,直线(1+3λ)x+(1+2λ)y=2+5λ过定点P,则|MP|的最大值为()A.23B.13C.23+1D.13+16.(多选)已知圆x2+y2-4x-1=0,则下列关于该圆说法正确的有()A .关于点(2,0)对称B .关于直线y =0对称C .关于直线x +3y -2=0对称D .关于直线x -y +2=0对称7.(多选)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 可能的方程为()A .x 2=43B .x 2=43C .(x -3)2+y 2=43D .(x +3)2+y 2=438.已知三个点A (0,0),B (2,0),C (4,2),则△ABC 的外接圆的圆心坐标是________.9.已知点P 为圆C :x 2+y 2-4x -2y +1=0上任意一点,A ,B 为直线3x +4y +5=0上的两动点,且|AB |=2,则△ABP 的面积的取值范围是________.10.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.11.瑞士数学家欧拉在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.若已知△ABC 的顶点A (-4,0),B (0,4),其欧拉线方程为x -y +2=0,则顶点C 的坐标可以是()A .(1,3)B .(3,1)C .(-2,0)D .(0,-2)12.写出一个关于直线x +y -1=0对称的圆的方程____________.13.已知A (-2,0),B (2,0),动点M 满足|MA |=2|MB |,则点M 的轨迹方程是____________________;又若MA ―→·MB ―→=0,此时△MAB 的面积为________.14.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)求点M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|OM |时,求l 的方程及△POM 的面积.15.(多选)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4π16.已知曲线T :F (x ,y )=0,对坐标平面上任意一点P (x ,y ),定义F [P ]=F (x ,y ),若两点P ,Q 满足F [P ]·F [Q ]>0,称点P ,Q 在曲线T 同侧;F [P ]·F [Q ]<0,称点P ,Q 在曲线T 两侧.(1)直线过l 原点,线段AB 上所有点都在直线l 同侧,其中A (-1,1),B (2,3),求直线l 的斜率的取值范围;(2)已知曲线F (x ,y )=(3x +4y -5)4-x 2-y 2=0,O 为坐标原点,求点集S ={P |F [P ]·F [O ]>0}的面积.课时过关检测(四十八)圆的方程【解析版】1.圆心为(2,1)且和x 轴相切的圆的方程是()A .(x -2)2+(y -1)2=1B .(x +2)2+(y +1)2=1C .(x -2)2+(y -1)2=5D .(x +2)2+(y +1)2=5解析:A 圆心为(2,1)且和x 轴相切的圆,它的半径为1,故它的方程是(x -2)2+(y -1)2=1,故选A .2.设a ∈R ,则“a >2”是“方程x 2+y 2+ax -2y +2=0的曲线是圆”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:A方程x 2+y 2+ax -2y +2=0的曲线是圆,则有D 2+E 2-4F =a 2+4-8>0,解得a >2或a <-2,则“a >2”是“a >2或a <-2”的充分不必要条件,所以“a >2”是“方程x 2+y 2+ax -2y +2=0的曲线是圆”的充分不必要条件.故选A .3.若x 2+y 2=8,则2x +y 的最大值为()A .8B .4C .210D .5解析:C 设2x +y =t ,则y =t -2x ,当直线y =t -2x 与x 2+y 2=8相切时,t 取到最值,所以|t |5≤22,解得-210≤t ≤210,所以2x +y 的最大值为210,故选C .4.已知圆C :(x -3)2+(y -1)2=1和两点A (-t,0),B (t,0)(t >0),若圆C 上存在点P ,使得∠APB =90°,则t 的取值范围是()A .(0,2]B .[1,2]C .[2,3]D .[1,3]解析:D圆C :(x -3)2+(y -1)2=1的圆心C (3,1),半径为1,因为圆心C 到O (0,0)的距离为2,所以圆C 上的点到O (0,0)的距离最大值为3,最小值为1,又因为∠APB =90°,则以AB 为直径的圆和圆C 有交点,可得|PO |=12|AB |=t ,所以有1≤t ≤3,故选D .5.点M 为圆C :(x +2)2+(y +1)2=1上任意一点,直线(1+3λ)x +(1+2λ)y =2+5λ过定点P ,则|MP |的最大值为()A .23B .13C .23+1D .13+1解析:D 整理直线方程得:(x +y -2)+(3x +2y -5)λ=0+y -2=0,x +2y -5=0得=1,=1,∴P (1,1),由圆的方程知圆心C (-2,-1),半径r =1,∴|MP |max =|CP |+r =(-2-1)2+(-1-1)2+1=13+1.故选D .6.(多选)已知圆x 2+y 2-4x -1=0,则下列关于该圆说法正确的有()A .关于点(2,0)对称B .关于直线y =0对称C .关于直线x +3y -2=0对称D .关于直线x -y +2=0对称解析:ABCx 2+y 2-4x -1=0⇒(x -2)2+y 2=5,所以圆心的坐标为(2,0),半径为5.A项,圆是关于圆心对称的中心对称图形,而点(2,0)是圆心,所以本选项正确;B 项,圆是关于直径所在直线对称的轴对称图形,直线y =0过圆心,所以本选项正确;C 项,圆是关于直径所在直线对称的轴对称图形,直线x +3y -2=0过圆心,所以本选项正确;D 项,圆是关于直径所在直线对称的轴对称图形,直线x -y +2=0不过圆心,所以本选项不正确.故选A 、B 、C .7.(多选)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 可能的方程为()A .x 2=43B .x 2=43C .(x -3)2+y 2=43D .(x +3)2+y 2=43解析:AB由题意知圆心在y 轴上,且被x 轴所分劣弧所对圆心角为2π3,设圆心C (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=43.8.已知三个点A (0,0),B (2,0),C (4,2),则△ABC 的外接圆的圆心坐标是________.解析:设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,则=0,+2D +F =0,+4D +2E +F =0,解得=-2,=-6,=0,所以圆的方程为x 2-2x +y 2-6y =0,即(x -1)2+(y -3)2=10,所以圆心坐标为(1,3).答案:(1,3)9.已知点P 为圆C :x 2+y 2-4x -2y +1=0上任意一点,A ,B 为直线3x +4y +5=0上的两动点,且|AB |=2,则△ABP 的面积的取值范围是________.解析:圆C 的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=4,圆心C (2,1),半径r =2,圆心C 到直线3x +4y +5=0的距离d =|6+4+5|32+42=3,设P 到直线AB 的距离为h ,则S △ABP =12·|AB |·h=h ,∵d -r ≤h ≤d +r ,∴1≤h ≤5,∴S △ABP ∈[1,5],即△ABP 的面积的取值范围为[1,5].答案:[1,5]10.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)直线AB 的斜率k =1,AB 的中点坐标为(1,2).所以直线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,所以|PA |=210.所以(a +1)2+b 2=40.②=-3,=6=5,=-2,所以圆心P (-3,6)或P (5,-2),所以圆P 的方程为(x +3)2+(y -6)2=40或(x -5)2+(y +2)2=40.11.瑞士数学家欧拉在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.若已知△ABC 的顶点A (-4,0),B (0,4),其欧拉线方程为x -y +2=0,则顶点C 的坐标可以是()A .(1,3)B .(3,1)C .(-2,0)D .(0,-2)解析:D ∵A (-4,0),B (0,4),∴AB 的垂直平分线方程为x +y =0,又外心在欧拉线x-y +2=0+y =0,-y +2=0,解得三角形ABC 的外心为G (-1,1),又r =|GA |=(-1+4)2+(1-0)2=10,∴△ABC 外接圆的方程为(x +1)2+(y -1)2=10.设C (x ,y ),则三角形ABC 即x -43-y +43+2=0.整理得x -y -2=0.联x +1)2+(y -1)2=10,-y -2=0,=0,=-2=2,=0.∴顶点C 的坐标可以是(0,-2).故选D .12.写出一个关于直线x +y -1=0对称的圆的方程____________.解析:设圆心坐标为C (a ,b ),因为圆C 关于x +y -1=0对称,所以C (a ,b )在直线x +y -1=0上,则a +b -1=0,取a =1⇒b =0,设圆的半径为1,则圆的方程(x -1)2+y 2=1.答案:(x -1)2+y 2=1(答案不唯一)13.已知A (-2,0),B (2,0),动点M 满足|MA |=2|MB |,则点M 的轨迹方程是____________________;又若MA ―→·MB ―→=0,此时△MAB 的面积为________.解析:设M (x ,y ),由|MA |=2|MB |,得(x +2)2+y 2=2(x -2)2+y 2,整理得3x 2+3y 2-20x +12=0.以AB 为直径的圆的方程为x 2+y 2=4,x 2+3y 2-20x +12=0,2+y 2=4,解得|y |=85.即M 点的纵坐标的绝对值为85.此时△MAB 的面积为S =12×4×85=165.答案:3x 2+3y 2-20x +12=016514.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)求点M 的轨迹方程;(2)当|OP |=|OM |时,求l 的方程及△POM 的面积.解:圆C :x 2+(y -4)2=42,故圆心为C (0,4),半径为4.(1)当C ,M ,P 三点均不重合时,∠CMP =90°,所以点M 的轨迹是以线段PC 为直径的圆(除去点P ,C ),线段PC 中点为(1,3),12|PC |=12(2-0)2+(2-4)2=2,故M 的轨迹方程为(x -1)2+(y -3)2=2(x ≠2,且y ≠2或x ≠0,且y ≠4).当C ,M ,P 三点中有重合的情形时,易求得点M 的坐标为(2,2)或(0,4).综上可知,点M 的轨迹是一个圆,轨迹方程为(x -1)2+(y -3)2=2.(2)由(1)可知点M 的轨迹是以点N (1,3)为圆心,2为半径的圆.法一(几何法):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,故直线l的方程为y=-13x+83,即x+3y-8=0.又易得|OM|=|OP|=22,点O到直线l的距离为812+32=4105,|PM|==4105,所以△POM的面积为12×4105×4105=165.法二(代数法):设M(x,y),由|OM|=|OP|=22得x2+y2=8,2+y2=8,①-1)2+(y-3)2=2,②①-②得直线l方程为x+3y-8=0,将x=8-3y代入①得5y2-24y+28=0,解得y1=145,y2=2.从而x1=-25,x2=2.所以M-25,|PM|==4105.又点O到l距离d=812+32=4105,所以△POM的面积S=12|PM|·d=12×4105×4105=165.15.(多选)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解析:ABD圆心坐标为(k,k),在直线y=x上,A正确;令(3-k)2+(0-k)2=4,化简得2k2-6k+5=0,∵Δ=36-40=-4<0,∴2k2-6k+5=0无实数根,B正确;由(2-k)2+(2-k)2=4,化简得k2-4k+2=0,∵Δ=16-8=8>0,有两不等实根,∴经过点(2,2)的圆C k有两个,C错误;由圆的半径为2,得圆的面积为4π,D正确.故选A、B、D.16.已知曲线T:F(x,y)=0,对坐标平面上任意一点P(x,y),定义F[P]=F(x,y),若两点P,Q满足F[P]·F[Q]>0,称点P,Q在曲线T同侧;F[P]·F[Q]<0,称点P,Q在曲线T 两侧.(1)直线过l原点,线段AB上所有点都在直线l同侧,其中A(-1,1),B(2,3),求直线l 的斜率的取值范围;(2)已知曲线F(x,y)=(3x+4y-5)4-x2-y2=0,O为坐标原点,求点集S={P|F[P]·F[O]>0}的面积.解:(1)由题意,显然直线l斜率存在,设方程为y=kx,则F(x,y)=kx-y=0,因为A(-1,1),B(2,3),线段AB上所有点都在直线l同侧,则F[A]·F[B]=(-k-1)(2k-3)>0,解得-1<k<3 2.(2)因为F[O]<0,所以F[P]=(3x+4y-5)·4-x2-y2<0,x+4y-5<0,2+y2<4,点集S为圆x2+y2=4在直线3x+4y-5=0下方内部,如图所示,设直线与圆的交点为A,B,则O到AB的距离为1,故∠AOB=2π3,因此,所求面积为S=12·4π3·22+12·32·22=8π3+3.。
(超全)高考一轮复习数学同步练习08——圆与方程
第四章 圆与方程一、选择题1.下面表示空间直角坐标系的直观图中,正确的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个2.若方程x 2+y 2-x +y +m =0表示圆,则实数m 的取值范围为( ) A .m <12 B .m <0 C .m >12D .m ≤123.已知空间两点P 1(-1,3,5),P 2(2,4,-3),则|P 1P 2|等于( ) A.74 B .310 C.14D.534.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),5D .(-1,2), 55.圆心为(1,-1),半径为2的圆的方程是( ) A .(x -1)2+(y +1)2=2 B .(x +1)2+(y -1)2=4 C .(x +1)2+(y -1)2=2 D .(x -1)2+(y +1)2=46.直线l :x -y =1与圆C :x 2+y 2-4x =0的位置关系是( ) A .相离 B .相切 C .相交D .无法确定7.当点P 在圆x 2+y 2=1上变动时,它与定点Q (3,0)连线段PQ 中点的轨迹方程是( )A .(x +3)2+y 2=4B .(x -3)2+y 2=1C .(2x -3)2+4y 2=1D .(2x +3)2+4y 2=18.直线l 过点(-4,0),且与圆(x +1)2+(y -2)2=25交于A ,B 两点,如果|AB |=8,那么直线l 的方程为( ) A .5x +12y +20=0B .5x -12y +20=0或x +4=0C .5x -12y +20=0D .5x +12y +20=0或x +4=09.一束光线从点A (-1,1)发出,并经过x 轴反射,到达圆(x -2)2+(y -3)2=1上一点的最短路程是( ) A .4 B .5 C .32-1D .2 610.在平面直角坐标系xOy 中,直线3x +4y -5=0与圆x 2+y 2=4相交于A ,B 两点,则弦AB 的长等于( ) A .3 3 B .2 3 C. 3D .111.方程4-x 2=lg x 的根的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .无法确定 12.过点M (1,2)的直线l 与圆C :(x -2)2+y 2=9交于A 、B 两点,C 为圆心,当∠ACB 最小时,直线l 的方程为( ) A .x =1 B .y =1 C .x -y +1=0D .x -2y +3=013. 已知过点P(2,2) 的直线与圆225(1)x y +=-相切, 且与直线10ax y -+=垂直, 则a =( )A .12-B .1C .2D .1214. 已知圆()()221:231C x y -+-=,圆()()222:349C x y -+-=,,M N 分别是圆12,C C 上的动点,P 为x 轴上的动点,则PM PN +的最小值为( )A .4B .1C .6- D15. 如果圆C :(x -a )2+(y -1)2=1上总存在两个点到原点的距离为2,则实数a 的取值范围是( ) A .(-22,0)∪(0,22) B .(-22,22) C .(-1,0)∪(0,1) D .(-1,1)二、填空题16.点P (3,4,5)关于原点的对称点是________.17.已知△ABC 的三个顶点为A (1,-2,5),B (-1,0,1),C (3,-4,5),则边BC 上的中线长为________.18.已知圆C :(x -1)2+(y +2)2=4,点P (0,5),则过P 作圆C 的切线有且只有________条.19.与直线x +y -2=0和曲线x 2+y 2-12x -12y +54=0都相切的半径最小的圆的标准方程是________.20. 已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1,点A (-1,0)、B (1,0),点P 是圆上的动点,则d =|P A |2+|PB |2的最大值为________,最小值为________.21. 在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2-8x +15=0,若直线y =kx -2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是________.22、设m ,n ∈R ,若直线l :mx +ny -1=0与x 轴相交于点A ,与y 轴相交于点B ,且l 与圆x 2+y 2=4相交所得弦的长为2,O 为坐标原点,则△AOB 面积的最小值为________.23. 已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l :y=x -1被该圆所截得的弦长为22,则圆C 的标准方程为____________.24. 直线m 被两平行线12:10:30l x y l x y -+=-+=与所截得的线段的长为22,则m 的倾斜角可以是①15 ;②30 ;③45 ;④60 ;⑤75 . 其中正确答案的序号是 .25. 直线y =x +b 与曲线x =1-y 2有且只有1个公共点,则b 的取值范围是__________.三、解答题26.求经过点P (3,1)且与圆x 2+y 2=9相切的直线方程.27.如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为a ,M 为BD 1的中点,N 在A 1C 1上,且|A 1N |=3|NC 1|,试求MN 的长.28.已知实数x 、y 满足方程(x -3)2+(y -3)2=6,求x +y 的最大值和最小值.29.已知直线l1:x-y-1=0,直线l2:4x+3y+14=0,直线l3:3x+4y+10=0,求圆心在直线l1上,与直线l2相切,截直线l3所得的弦长为6的圆的方程.30.已知圆C:x2+y2+2x-4y+1=0,O为坐标原点,动点P在圆C外,过P 作圆C的切线,设切点为M.(1)若点P运动到(1,3)处,求此时切线l的方程;(2)求满足条件|PM|=|PO|的点P的轨迹方程.32.已知圆P:(x-a)2+(y-b)2=r2(r≠0),满足:①截y轴所得弦长为2;②被x 轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1,求在满足条件①②的所有圆中,使代数式a2-b2-2b+4取得最小值时,圆的方程.答案 一、选择题 1-5 CAADD 6-10 CCDAB 11-15 BDCAA 二、填空题16、 (-3,-4,-5) 17、2 18、2 19、(x -2)2+(y -2)2=2 20、74 34 21、43 22、3 23、4)3(22=+-y x 24、①⑤ 25、b =-2或-1<b ≤1 三、解答题26、解法一:当过点P 的切线斜率存在时,设所求切线的斜率为k , 由点斜式可得切线方程为y -1=k (x -3),即kx -y -3k +1=0, ∴|-3k +1|k 2+1=3,解得k =-43. 故所求切线方程为-43x -y +4+1=0,即4x +3y -15=0. 当过点P 的切线斜率不存在时,方程为x =3,也满足条件. 故所求圆的切线方程为4x +3y -15=0或x =3. 解法二:设切线方程为y -1=k (x -3),将方程组⎩⎨⎧y -1=k x -3 ,x 2+y 2=9,消去y 并整理得(k 2+1)x 2-2k (3k -1)x +9k 2-6k -8=0. 因为直线与圆相切,∴Δ=0,即[-2k (3k -1)]2-4(k 2+1)(9k 2-6k -8)=0. 解得k =-43.所以切线方程为4x +3y -15=0.又过点P (3,1)与x 轴垂直的直线x =3也与圆相切, 故所求圆的切线方程为4x +3y -15=0或x =3.27、以D 为原点建立如图所示坐标系,则B (a ,a,0),A 1(a,0,a ),C 1(0,a ,a ),D 1(0,0,a ).由于M 为BD 1的中点,所以M (a 2,a 2,a 2),取A 1C 1中点O 1,则O 1(a 2,a2,a ), 因为|A 1N |=3|NC 1|,所以N 为O 1C 1的中点,故N (a 4,34a ,a ).由两点间的距离公式可得: |MN |= a 2-a 4 2+ a 2-34a 2+ a2-a 2=64a .28、设x +y =t ,则直线y =-x +t 与圆(x -3)2+(y -3)2=6有公共点 ∴|3+3-t |2≤6,∴6-23≤t ≤6+2 3因此x +y 最小值为6-23,最大值为6+2 3.29、设圆心为C (a ,a -1),半径为r , 则点C 到直线l 2的距离d 1=|4a +3 a -1 +14|5=|7a +11|5.点C 到直线l 3的距离是d 2=|3a +4 a -1 +10|5=|7a +6|5.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧|7a +11|5=r ,|7a +6|52+32=r 2.解得a =2,r =5,即所求圆的方程是(x -2)2+(y -1)2=25.30、把圆C 的方程化为标准方程为(x +1)2+(y -2)2=4, ∴圆心为C (-1,2),半径r =2.(1)当l 的斜率不存在时,此时l 的方程为x =1,C 到l 的距离d =2=r ,满足条件.当l 的斜率存在时,设斜率为k ,得l 的方程为y -3=k (x -1), 即kx -y +3-k =0,则|-k -2+3-k |1+k 2=2,解得k =-34.∴l 的方程为y -3=-34(x -1), 即3x +4y -15=0.综上,满足条件的切线l 的方程为x =1或3x +4y -15=0. (2)设P (x ,y ),则|PM |2=|PC |2-|MC |2=(x +1)2+(y -2)2-4, |PO |2=x 2+y 2, ∵|PM |=|PO |.∴(x +1)2+(y -2)2-4=x 2+y 2, 整理,得2x -4y +1=0,∴点P 的轨迹方程为2x -4y +1=0.31、如下图所示,圆心坐标为P (a ,b ),半径为r ,则点P 到x 轴,y 轴的距离分别为|b |,|a |.∵圆P 被x 轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1, ∴∠APB =90°.取AB 的中点D ,连接PD , 则有|PB |=2|PD |,∴r =2|b |.取圆P 截y 轴的弦的中点C ,连接PC ,PE . ∵圆截y 轴所得弦长为2,∴|EC|=1,∴1+a2=r2,即2b2-a2=1.则a2-b2-2b+4=b2-2b+3=(b-1)2+2.∴当b=1时,a2-b2-2b+4取得最小值2,此时a=1,或a=-1,r2=2.对应的圆为:(x-1)2+(y-1)2=2,或(x+1)2+(y-1)2=2.∴使代数式a2-b2-2b+4取得最小值时,对应的圆为(x-1)2+(y-1)2=2,或(x+1)2+(y-1)2=2.[点评](1)当直线与圆相离时,圆上的点到直线的最大距离为d+r,最小距离为d-r,其中d为圆心到直线的距离.(2)当直线与圆相交时,设弦长为l,弦心距为d,半径为r,则有(l2)2+d2=r2.。
2021年高考数学一轮复习《圆的方程》精选练习(含答案)
2021年高考数学一轮复习《圆的方程》精选练习一、选择题1.若圆x 2+y 2-2x-4y=0的圆心到直线x-y +a=0的距离为22,则a 的值为( ) A.-2或2 B.0.5或1.5 C.2或0 D.-2或0 2.圆x 2+y 2=1上的点到点M(3,4)的距离的最小值是( )A.1B.4C.5D.63.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-1)2+(y+2)2=5 B.(x+1)2+(y+2)2=5 C.(x+1)2+(y-2)2=5 D.(x-1)2+(y-2)2=5 4.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.B.C. D.25.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, 6.圆x 2+y 2+4x+2=0与直线l 相切于点(-3,-1),则直线l 的方程为( )A.x-y+4=0B.x+y+4=0C.x-y+2=0D.x+y+2=0 7.若直线x-y=2被圆(x-a)2+y 2=4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4 8.直线3x +4y=b 与圆x 2+y 2-2x-2y +1=0相切,则b 的值是( )A.-2或12B.2或-12C.-2或-12D.2或129.圆x 2+y 2-4x +6y-12=0过点(-1,0)的最大弦长为m ,最小弦长为n ,则m-n=( )A.10-27B.5-7C.10-33D.5-223 10.若PQ 是圆x 2+y 2=9的弦,PQ 的中点是A(1,2),则直线PQ 的方程是( )A.x +2y-3=0B.x +2y-5=0C.2x-y +4=0D.2x-y=0 11.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 、012.若圆x 2+y 2-4x +2y +m=0与y 轴交于A 、B 两点,且∠ACB=90°(其中C 为已知圆的圆心),则实数m 等于( )A.1B.-3C.0D.213.已知两点A(-1,0),B(0,2),点P 是圆(x-1)2+y 2=1上任意一点,则△PAB 面积的最大值与最小值分别是( ) A.2,)54(21- B.)54(21+,)54(21- C.5,4-5 D.)25(21+,)25(21-) 14.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 15.已知M(2,1),P 为圆C:x 2+y 2+2y-3=0上的动点,则|PM|的取值范围为( )A.[1,3]B.[22-2,22+2]C.[22-1,22+1]D.[2,4]16.圆x 2+y 2+2x -6y +1=0关于直线ax -by +3=0(a >0,b >0)对称,则1a +3b最小值是( )A.2 3B.203C.4D.163二、填空题17.圆(x-1)2+(y-1)2=1上的点到直线x-y=2的距离的最大值是________.18.当动点P 在圆x 2+y 2=2上运动时,它与定点A(3,1)连线中点Q 的轨迹方程为________. 19.已知圆C 的圆心位于直线2x-y-2=0上,且圆C 过两点M(-3,3),N(1,-5),则圆C 的标准方程为 .20.圆x 2+y 2+2x +4y-3=0上到直线x +y +1=0的距离为2的点有________个.21.在满足(x-3)2+(y-3)2=6的所有实数对(x,y)中,xy的最大值是 22.已知圆的方程为x 2+y 2-6x-8y=0,设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为________.23.已知A 是射线x +y=0(x≤0)上的动点,B 是x 轴正半轴的动点,若直线AB 与圆x 2+y 2=1相切,则|AB|的最小值是________.24.过点P(-1,1)作圆C :(x -t)2+(y -t +2)2=1(t∈R)的切线,切点分别为A ,B ,则PA →·PB →的最小值为________. 三、解答题25.在平面直角坐标系中,曲线y=x 2-6x+1与坐标轴的交点都在圆C 上.(1)求圆C 的方程;(2)若圆C 与直线x-y+a=0交于A,B 两点,O 为坐标原点,且OA ⊥OB ,求a 的值.26.已知M 为圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上任意一点,且点Q(-2,3).(1)求|MQ|的最大值和最小值;(2)若M(m ,n),求n -3m +2的最大值和最小值.27.已知圆C :(x-3)2+(y-4)2=4,直线l 1过定点A(1,0). (1)若l 1与圆相切,求l 1的方程;(2)若l 1与圆相交于P ,Q 两点,线段PQ 的中点为M ,又l 1与l 2:x+2y+2=0的交点为N.求证:AM •AN 为定值.28.已知M为圆C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一点,点Q的坐标为(-2,3).(1)若P(a,a+1)在圆C上,求线段PQ的长及直线PQ的斜率;(2)求|MQ|的最大值和最小值;(3)求M(m,n),求的最大值和最小值.29.如图,在平面直角坐标系内,已知点A(1,0),B(-1,0),圆C的方程为x2+y2-6x-8y+21=0,点P为圆上的动点.(1)求过点A的圆C的切线方程.(2)求∣AP∣2+∣BP∣2的最大值及此时对应的点P的坐标.答案解析30.C ; 31.B ; 32.C ; 33.A 34.A 35.B 36.D ; 37.D ; 38.A ; 39.B ; 40.C ; 41.B ;42.B43.答案为:A ;44.答案为:B ;依题意,设P(x,y),化圆C 的一般方程为标准方程得x 2+(y+1)2=4,圆心为C(0,-1),因为|MC|=22>2,所以点M(2,1)在圆外,所以22-2≤|PM|≤22+2,故|PM|的取值范围为[22-2,22+2].45.答案为:D ;解析:由圆x 2+y 2+2x -6y +1=0知,其标准方程为(x +1)2+(y -3)2=9,∵圆x 2+y 2+2x -6y +1=0关于直线ax -by +3=0(a >0,b >0)对称, ∴该直线经过圆心(-1,3),即-a -3b +3=0,∴a +3b=3(a >0,b >0), ∴1a +3b =13(a +3b)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +3b =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3a b +3b a +9≥13⎝ ⎛⎭⎪⎫10+2 3a b ·3b a =163,当且仅当3b a =3ab ,即a=b 时取等号,故选D.46.答案为:1+3;47.答案为:(x-1.5)2+(y-0.5)2=0.5.48.答案为:(x-1)2+y 2=25. 49.答案为:3; 50.223+51.答案为:206;解析:点(3,5)在圆内,最长弦|AC|即为该圆直径,∴|AC|=10,最短弦BD ⊥AC ,∴|BD|=46,S 四边形ABCD =0.5AC|·|BD|=206.52.答案为:2+22;解析:设A(-a ,a),B(b ,0)(a ,b >0),则直线AB 的方程是ax +(a +b)y -ab=0.因为直线AB 与圆x 2+y 2=1相切,所以d=ab a 2+(a +b )2=1,化简得2a 2+b 2+2ab=a 2b 2, 利用基本不等式得a 2b 2=2a 2+b 2+2ab≥22ab +2ab ,即ab≥2+22,从而得|AB|=(a +b )2+a 2=ab≥2+22,当b=2a ,即a=2+2,b=4+22时,|AB|的最小值是2+2 2.53.答案为:214;解析:圆C :(x -t)2+(y -t +2)2=1的圆心坐标为(t ,t -2),半径为1,所以PC=(t +1)2+(t -3)2=2(t -1)2+8≥8,PA=PB=PC 2-1,cos ∠APC=AP PC ,所以cos ∠APB=2⎝ ⎛⎭⎪⎫AP PC 2-1=1-2PC 2,所以PA →·PB →=(PC 2-1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2PC 2=-3+PC 2+2PC 2≥-3+8+14=214,所以PA →·PB →的最小值为214.54.解:55.解:(1)由圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0,可得(x -2)2+(y -7)2=8,所以圆心C 的坐标为(2,7),半径r=2 2.又|QC|=2+22+7-32=42>2 2. 所以点Q 在圆C 外,所以|MQ|max =42+22=62, |MQ|min =42-22=2 2.(2)可知n -3m +2表示直线MQ 的斜率,设n -3m +2=k ,则直线MQ 的方程为y -3=k(x +2),即kx -y +2k +3=0, 因为直线MQ 与圆C 有交点,所以|2k -7+2k +3|1+k 2≤22,可得2-3≤k ≤2+3, 所以n -3m +2的最大值为2+3,最小值为2- 3.56.解:57.解:58.解:。
高考数学一轮复习《圆与方程》练习题(含答案)
高考数学一轮复习《圆与方程》练习题(含答案)一、单项选择题1.已知圆221:1C x y +=与圆()()222:121C x y -++=,则圆1C 与2C 的位置关系是( )A .内含B .相交C .外切D .外离2.已知点(1,1)在圆(x ﹣a )2+(y +a )2=4的内部,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣1,1)B .(0,1)C .(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)D .{1,﹣1}3.以点A (-5,4)为圆心,4为半径的圆的方程是 A . B . C .D .4.在平面直角坐标系xOy 中,过点()2,0P -的直线l 与圆O :221x y +=相切,且直线l 与圆C :()(22433x y -+=相交于A ,B 两点,则AB =( )A 5B 3C .2D 25.已知圆()()22:341C x y -+-=和两点(),0A m -,(),0B m ,()0m >.若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=︒,则m 的最小值和最大值分别为( ) A .4,7B .4,6C .5,7D .5,66.若虚数..i,,z x y x y R =+∈,且1|1|2z -=,则y x 的取值范围为( )A .33⎡⎢⎣⎦B .330,3⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦C .[3,3]D .[3,0)3]-⋃7.已知两定点(3,0),(3,0)A B -,点P 在直线230x y --=上,使得PA PB ⊥,则这样的P 点个数有( )A .0个B .1 个C .2个D .3个8.圆是中华民族传统文化的形态象征,象征着“圆满”和“饱满”,是自古以和为贵的中国人所崇尚的图腾.如图,AB 是圆O 的一条直径,且 4.,AB C D =是圆O 上的任意两点,2CD =,点P 在线段CD 上,则PA PB ⋅的取值范围是( )A .3,2⎡⎤⎣⎦B .[]1,0-C .[]3,4D .[]1,29.已知直线20x y ++=和圆22220x y x y a ++-+=相交于,A B 两点.若||4AB =,则实数a 的值为( ) A .-2B .-4C .-6D .-810.设过点1,0A 的直线l 与圆()()22:344C x y -+-=交于,E F 两点,线段EF 的中点为M .若l 与y 轴的交点为N ,则AM AN的取值范围是( )A .(]0,2B .160,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .162,5⎫⎡⎪⎢⎣⎭D .162,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦11.圆221:(1)(1)28O x y -+-=与222:(4)18O x y +-=的公共弦长为( )A .23B .26C .32D .6212.平面直角坐标系中,动圆T 与x 轴交于两点A ,B ,与y 轴交于两点C ,D ,若|AB |和CD 均为定值,则T 的圆心轨迹一定是( ) A .椭圆(或圆)B .双曲线C .抛物线D .前三个答案都不对二、填空题13.以双曲线C :()222103x y a a-=>的一个焦点F 为圆心的圆与双曲线的渐近线相切,则该圆的面积为________.14.过点()1,2M -作圆225x y +=圆的切线l ,则l 的方程是___________.15.若圆222430x y x y +++-=上到直线20x y a ++= 2 的点恰有3个,则实数a 的值为___________.16.已知()11,A x y 、()22,B x y 为圆22:4M x y +=上的两点,且121212x x y y +=-,设00(,)P x y为弦AB 的中点,则00|3410|x y +-的最小值为________.三、解答题17.求经过三点()0,0A ,()3,0B ,()1,2C -的圆的方程.1820y +-=与圆2220x y y =++的位置关系.19.已知圆C :22230x y y ++-=,直线l :30x y ++=. (1)求圆C 的圆心及半径;(2)求直线l 被圆C 截得的弦AB 的长度.20.已知圆221:(6)(7)25C x y -+-=及其上一点()2,4A .(1)设平行于OA 的直线l 与圆1C 相交于,B C 两点,且BC OA =,求直线l 的方程; (2)设圆2C 与圆1C 外切于点A ,且经过点()3,1P ,求圆2C 的方程.21.已知圆C :2240x y mx ny ++++=的圆心在直线10x y ++=上,且圆心C 在第四象限,半径为1.(1)求圆C 的标准方程;(2)是否存在直线与圆C 相切,且在x 轴,y 轴上的截距相等?若存在,求出该直线的方程;若不存在,说明理由.22.已知抛物线E :22x py =过点()1,1,过抛物线E 上一点()00,P x y 作两直线PM ,PN 与圆C :()2221x y +-=相切,且分别交抛物线E 于M 、N 两点. (1)求抛物线E 的方程,并求其焦点坐标和准线方程;(2)若直线MN 的斜率为P 的坐标.23.已知椭圆E :2213x y +=上任意一点P ,过点P 作PQ y ⊥轴,Q 为垂足,且33QM QP =.(1)求动点M 的轨迹Γ的方程;(2)设直线l 与曲线Γ相切,且与椭圆E 交于A ,B 两点,求OAB 面积的最大值(O 为坐标原点).24.已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>0y -+=过E 的上顶点A 和左焦点1F .(1)求E 的方程;(2)设直线l 与椭圆E 相切,又与圆22:4O x y +=交于M ,N 两点(O 为坐标原点),求OMN面积的最大值,并求出此时直线l 的方程。
2024年高考数学一轮复习考点48圆的方程必刷题理含解析
考点48 圆的方程1.(广东省2025届高考适应性考试理)若向量a ,b ,c 满意a b ≠,0c ≠,且()()0c a c b -⋅-=,则a b a bc++-的最小值是( )A .3B .22C .2D .32【答案】C 【解析】设向量a OA =,b OB =,c OC =,则由()()0c a c b -⋅-=得0AC BC ⋅=,即C 的轨迹为以AB 为直径的圆,圆心为AB 中点M ,半径为1||2AB , 因此11||||||(||)||22c OC OM r OA OB AB =≤+=++ 1111(||)(||)(||)(||)2222OA OB OA OB a b a b =++-=++- 从而2a b a bc++-≥,选C.2.(河南省重点中学2025届高三4月联合质量检测数学理)设是圆 上的点,直线与双曲线:的一条斜率为负的渐近线平行,若点到直线距离的最大值为8,则( )A .9B .C .9或D .9或【答案】C 【解析】 因为双曲线的一条斜率为负的渐近线的斜率为,所以,解得. 圆的圆心坐标是,半径为,因为圆心到直线距离为, 所以点到直线距离的最大值为,解得或.当时,;当时,.综上,或.故选.3.(广西桂林市、崇左市2025届高三下学期二模联考数学理)过双曲线的右支上一点分别向圆:和圆:作切线,切点分别为,则的最小值为()A.5 B.4 C.3 D.2【答案】A【解析】圆的圆心为,半径为;圆的圆心为,半径为,设双曲线的左右焦点为,,连接,,,,可得.当且仅当为右顶点时,取得等号,即最小值5.故选:.4.(福建省龙岩市2025届高三5月月考数学理)已知点A 在圆22(2)1x y -+=上,点B 在抛物线28y x =上,则||AB 的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】A 【解析】由题得圆()2221x y -+=的圆心为(2,0),半径为1. 设抛物线的焦点为F(2,0),刚好是圆()2221x y -+=的圆心, 由题得|AB|≥|BF|-|AF|=|BF|-1, 设点B 的坐标为(x,y),所以|AB|≥x -(-2)-1=x+1,因为x≥0, 所以|AB|≥1,所以|AB|的最小值为1. 故选:A5.(新疆2025届高三第三次诊断性测试数学理)若直线1ax by +=与圆221x y +=有两个公共点,则点(),P a b 与圆221x y +=的位置关系是( )A .在圆上B .在圆外C .在圆内D .以上都有可能【答案】B 【解析】解:因为直线1ax by +=与圆221x y +=有两个公共点,221a b<+,即1<因为点P 1, 所以点P 在圆外,故选B .6.(河南省焦作市2024-2025学年高三年级第三次模拟考试数学理)已知抛物线E :y 2=2px (p >0)的准线为l ,圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4,l 与圆C 交于A ,B ,圆C 与E 交于M ,N .若A ,B ,M ,N 为同一个矩形的四个顶点,则E 的方程为( )A .y 2=xB .y 2C .y 2=2xD .y 2=x【答案】C 【解析】 【分析】 如图,圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4的圆心C (2p,0)是抛物线E :y 2=2px (p >0)的焦点, ∵圆C :(x ﹣2p )2+y 2=4的半径为2, ∴|NC|=2,依据抛物线定义可得:|NA|=|NC|=2. ∵A ,B ,M ,N 为同一个矩形的四个顶点, ∴点A ,N 关于直线x =2p 对称,即22N A P x x P +=⨯=,∴32N x p =, ∴|NA|=322p p ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=2,∴2p =2,则E 的方程为y 2=2x . 故选:C .7.(闽粤赣三省十校2025届高三下学期联考数学理)过抛物线24y x =的焦点F 的直线交抛物线于A B 、两点,分别过A B 、作准线的垂线,垂足分别为A B ''、两点,以线段A B ''为直径的圆C 过点(2,3)-,则圆C 的方程为( )A .22(1)(1)5x y ++-= B .22(1)(1)17x y +++=C .22(1)(2)26x y +++= D .22(1)(2)2x y ++-=【答案】A 【解析】由抛物线方程可知:()1,0F ,准线方程为:1x =-设直线AB 方程为:1x my =+,代入抛物线方程得:2440y my --= 设()11,A x y ,()22,B x y ,则124y y m +=,124y y = 又()11,A y '-,()21,B y '-,C 在圆上 0A C B C ''∴⋅=即()()()()1211330y y -⨯-+--= ()12121030y y y y ⇒-++= 即101240m -+= 12m ⇒=∴圆心坐标为:()1,2m -,即()1,1-()()2212135-++-=∴圆的方程为:()()22115x y ++-=本题正确选项:A .8.(东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省试验中学)2025届高三第一次模拟数学理)Rt ABC ∆中,090ABC ∠=,23AB =,4BC =,ABD ∆中,0120ADB ∠=,则CD 的取值范围是( ) A .[272,272]-+ B .(4,232]+ C .[272,232]-+ D .[232,232]-+【答案】C 【解析】由题,以点B 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,BC 所在直线为y 轴建立直角坐标系;(0,0);(23,0);(0,4)B A C 设点(,)D x y ,因为0120ADB ∠=,所以由题易知点D 可能在直线AB 的上方,也可能在AB 的下方; 当点D 可能在直线AB 的上方; 直线BD 的斜率1yk x=;直线AD 的斜率223y k x =-由两直线的夹角公式可得:212123tan12031123y yk k xx y y k k xx ---=⇒-=+⋅+⋅-化简整理的22(3)(1)4x y -++=可得点D 的轨迹是以点(3,1)M -为圆心,半径2r 的圆,且点D 在AB 的上方,所以是圆在AB 上方的劣弧部分;此时CD 的最短距离为:22(3)(41)2272CM r -=++-=- 当当点D 可能在直线AB 的下方;同理可得点D 的轨迹方程:22(3)(1)4x y -+-= 此时点D 的轨迹是以点(3,1)N 为圆心,半径2r 的圆,且点D 在AB 的下方,所以是圆在AB 下方的劣弧部分;此时CD 的最大距离为:22(3)(41)2232CN r +=+-+=+所以CD 的取值范围为272,232⎡⎤-+⎣⎦.9.(湖北省黄冈市2025届高三上学期元月调研理)已知圆关于对称,则的值为A.B.1 C.D.0【答案】A【解析】化圆为.则圆心坐标为,圆关于对称,所以直线经过圆心,,得.当时,,不合题意,.故选A.10.(北京市朝阳区2024-2025学年度高三期末)在平面直角坐标系xOy中,过A(4,4),B(4,0),C(0,4)三点的圆被x轴截得的弦长为()A.2 B.C.4 D.【答案】C【解析】依据题意,设过三点的圆为圆,其方程为,又由,则由,解得,即圆,令,得,解得,即圆M与轴的交点坐标分别为,所以圆M被轴截得的弦长为4,故选C.11.(江西省名校学术联盟2025届高三年级教学质量检测考试12月联考)数学理)已知点,,则以线段为直径的圆的方程为A. B.C .D .【答案】D 【解析】 圆心为的中点,半径为,则以线段为直径的圆的方程为.故选D.12.(四川省南充市2024-2025学年上学期高2025届高三年级第一次高考适应性考试)点,是圆上的不同两点,且点,关于直线对称,则该圆的半径等于A .B .C .1D .3【答案】D 【解析】圆x 2+y 2+kx+2y-4=0的圆心坐标为(,因为点M ,N 在圆x 2+y 2+kx+2y-4=0上,且点M ,N 关于直线l :x-y+1=0对称, 所以直线l :x-y+1=0经过圆心, 所以.所以圆的方程为:x 2+y 2+4x+2y-4=0,圆的半径为:故选:C .13.(2025届四川省成都市石室中学高三二诊模拟考试数学理)在直角坐标系xOy 中,点(0,3)A ,直线:24l y x =-,设圆C 的半径为1,圆心在l 上,若圆C 上存在唯一一点M ,使2MA MO =,则圆心C 的非零横坐标是__________. 【答案】125【解析】圆心在l 上,设(),24C a a -,点(),M x y ,因为2MA MO =()222232x y x y +-=+化简得:()2214x y ++=,所以点(),M x y 在以()0,1D -为圆心,以2为半径的圆上,又点(),M x y 在圆C 上,所以圆C 与圆D 有唯一公共点,即两圆相切,211CD =-=,或者213CD =+=,即251280a a -+=或25120a a -=,解得0a =(舍)或125,故填125. 14.(广东省肇庆市2025届中学毕业班第三次统一检测数学理)已知椭圆C :2212x y +=,直线l :1y x =-与椭圆C 交于A ,B 两点,则过点A ,B 且与直线m :43x =相切的圆的方程为______. 【答案】2211639x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 【解析】解:椭圆C :2212x y +=,直线l :1y x =-与椭圆C 交于A ,B 两点,联立可得:22121x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,消去y 可得,2225848y xy x xy x +--+,解得0x =或43x =,可得(0,1)A -,41(,)33B , 过点A ,B 且与直线m :43x =相切的圆切点为B ,圆的圆心1(0,)3,半径为:43.所求圆的方程为:2211639x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭.故答案为:2211639x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. 15.(宁夏石嘴山市第三中学2025届高三四模考试数学理)点(),M x y 在曲线C :224210x x y -+-=上运动,22+1212150t x y x y a =+---,且t 的最大值为b ,若,a b R +∈,则111a b++的最小值为_____. 【答案】1 【解析】曲线C 可整理为:()22225x y -+= 则曲线C 表示圆心为2,0,半径为5的圆()()2222+121215066222t x y x y a x y a =+---=++---设d =d 表示圆上的点到()6,6-的距离则max 515d ==2max 15222t a b ∴=--=,整理得:14a b ++=()111111*********b a a b a b a b a b +⎛⎫⎛⎫∴+=+++=⨯+++ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭又112211b a b a a b a b+++≥⋅=++(当且仅当11b a a b +=+,即1a =,2b =时取等号) 1114114a b ∴+≥⨯=+,即111a b ++的最小值为1 本题正确结果:116.(贵州省贵阳市2024年高三5月适应性考试二理)圆与曲线相交于,,,四点,为坐标原点,则__________.【答案】.【解析】 ∵圆的圆心为M (-3,2), ∴圆关于M (-3,2)中心对称,又曲线,关于(-3,2)中心对称, ∴圆与曲线的交点关于(-3,2)中心对称,不妨设与,与关于(-3,2)中心对称,则,,∴,故答案为.17.(北京市房山区2024年高考第一次模拟测试数学理)已知点A (-2,0),B (0,2),若点P 在圆(x-3)2+(y+1)2=2上运动,则面积的最小值为______.【答案】4 【解析】∵点A (-2,0),B (0,2),∴AB 的直线方程为=1,即x-y+2=0.圆心C (3,-1)到直线AB 的距离为d=,因为点P 在圆(x-3)2+(y+1)2=2上运动,所以点P 到直线AB 距离的最小值为:=,且.则ABP面积的最小值为.故答案为:4.(湖南省长沙市第一中学2025届高三下学期高考模拟卷三数学理)已知直线18.过定点,线段是圆的直径,则________.【答案】7.【解析】直线可化为,联立,解得点,∵线段是圆的直径,∴19.(广西桂林市、崇左市2025届高三下学期二模联考数学理)以抛物线:的顶点为圆心的圆交于两点,交的准线于两点.已知,,则等于__________.【答案】.【解析】如图:,,,,,,,,解得:,故答案为:.20.(北京市大兴区2025届高三4月一模数学理)在极坐标系下,点π(1,)2P 与曲线2cos ρθ=上的动点Q距离的最小值为_________. 21 【解析】由题得点P 的直角坐标为(0,1),222222cos 2cos +201)1x y x x y ρθρρθ=∴=∴-=∴-+=,,,(,所以曲线是以点(1,0)为圆心,以1为半径的圆, 所以点P 221+1121=.21.21.(江苏省南京市、盐城市2025届高三其次次模拟考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知点()1,0A -,()5,0B .若圆()()22:44M x y m -+-=上存在唯一点P ,使得直线PA ,PB 在y 轴上的截距之积为5,则实数m 的值为______. 【答案】21【解析】依据题意,设P 的坐标为(,)a b ,直线PA 的方程为(1)1by x a =++,其在y 轴上的截距为1b a +, 直线PB 的方程为(5)5b y x a =--,其在y 轴上的截距为55b a --,若点P 满意使得直线PA ,PB 在y 轴上的截距之积为5,则有5()()515b b a a ⨯-=+-, 变形可得22(2)9b a +-=,则点P 在圆22(2)9x y -+=上,若圆22:(4)()4M x y m -+-=上存在唯一点P ,则圆M 与22(2)9x y -+=有且只有一个公共点,即两圆内切或外切,又由圆心距为22(42)2m -+,则两圆只能外切, 则有2425m +=, 解可得:21m =±, 故答案为:21±.22.(湖北省十堰市2025届高三年级元月调研考试理)已知圆22:(6)(6)16M x y -+-=,点(8,4)A ,过点A 的动直线与圆M 交于P ,Q 两点,线段PQ 的中点为N ,O 为坐标原点,则OMN ∆面积的最大值为______. 【答案】12 【解析】由题可知MN PQ ⊥,所以点N 在以线段AM 为直径的圆上,OMN ∆的边62OM =,故当N 到直线OM 的距离最大时,OMN ∆的面积最大,以线段AM 为直径的圆的圆心为()7,5,半径为2,直线OM的方程为0x y -=,点()7,5到直线OM 的距离为222=,所以N 到直线OM 的距离的最大值为22,故OMN ∆的面积的最大值为16222122⨯⨯=. 故答案为:1223.(江西省名校学术联盟2025届高三年级教学质量检测考试12月联考数学理)已知圆与轴相切于点,与轴正半轴交于点,,且,设点是圆上的动点,则的取值范围是__________. 【答案】【解析】由题意,可设圆C 的方程为,则,,所以, 则圆C 的方程为,即,可得,设,则===,由题意可知,,所以.故答案为:.24.(江苏省苏州市2025届高三调研测试理)在平面直角坐标系中,已知过点的圆和直线相切,且圆心在直线上,则圆的标准方程为__________.【答案】【解析】依据题意,设圆C 的圆心为(m ,n ),半径为r , 则圆C 的标准方程为(x ﹣m )2+(y ﹣n )2=r 2,则有, 解可得:m =1,n =﹣2,r,则圆C 的方程为:(x ﹣1)2+(y +2)2=2, 故答案为:(x ﹣1)2+(y +2)2=225.(东北三省三校(哈尔滨师大附中、东北师大附中、辽宁省试验中学)2025届高三第一次模拟数学理)已知椭圆1C :2214xy +=的左、右两个顶点分别为,A B ,点P 为椭圆1C 上异于,A B 的一个动点,设直线,PA PB 的斜率分别为12,k k ,若动点Q 与,A B 的连线斜率分别为34,k k ,且3412(0)k k k k λλ=≠,记动点Q的轨迹为曲线2C .(1)当4λ=时,求曲线2C 的方程;(2)已知点1(1,)2M ,直线AM 与BM 分别与曲线2C 交于,E F 两点,设AMF ∆的面积为1S ,BME ∆的面积为2S ,若[1,3]λ∈,求12S S 的取值范围. 【答案】(1) 224(2)x y x +=≠± (2) []5,7 【解析】(1)设()00,P x y ()02x ≠±,则220014x y +=,因为()()2,0,2,0A B -,则2020001222000011422444x y y y k k x x x x -=⋅===-+---(),Q x y 设 ()2x ≠±所以2341222244y y y k k k k x x x λλ=⋅===-+--,整理得 2214x y λ+= ()2x ≠±.所以,当4λ=时,曲线2C 的方程为 ()2242x y x +=≠±.(2)设()()1122,,,E x y F x y . 由题意知,直线AM 的方程为:62x y =-,直线BM 的方程为:22x y =-+.由(Ⅰ)知,曲线2C 的方程为2214x y λ+= ()2x ≠±,联立 ()2262244x y x x y λλ=-⎧≠±⎨+=⎩,消去x ,得()29160y y λλ+-=,得 1691y λλ=+ 联立()2222244x y x x y λλ=-+⎧≠±⎨+=⎩,消去x ,得()2120y y λλ+-=,得 221y λλ=+2212111111sin 91222211111sin 2222MA MF AMF y y MA MF S S MB ME MB ME BME y y λλ∠--+=====+∠-- 设()918911g ,λλλλ+==-++ 则()g λ在[]1,3上递增 又()()15,37g g ==,12S S ∴的取值范围为[]5,7 26.(四川省成都市高新区2025届高三上学期“一诊”模拟考试数学理)已知抛物线,过点的直线与抛物线相切,设第一象限的切点为. (Ⅰ)证明:点在轴上的射影为焦点; (Ⅱ)若过点的直线与抛物线相交于两点,圆是以线段为直径的圆且过点,求直线与圆的方程.【答案】(I )详见解析;(II )详见解析. 【解析】(Ⅰ)由题意知可设过点的直线方程为,由消去整理得,又因为直线与抛物线相切, 所以,解得.当时,直线方程为,可得点坐标为,又因为焦点,所以点在轴上的射影为焦点. (Ⅱ)设直线的方程为,由,其中恒成立. 设,,则,所以,.由于圆是以线段为直径的圆过点,则,所以所以,解得或.当时,直线的方程为,圆的方程为;当时,直线的方程为,圆的方程为.27.(江西省抚州市七校2025届高三10月联考数学理)已知圆与直线相切于点,圆心在轴上.(1)求圆的方程;(2)过点且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,直线分别与直线相交于两点,记的面积分别是.求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)由题可知,设圆的方程为,,解得,,所以圆的方程为.(2)由题意知,,设直线的斜率为,则直线的方程为,由,得,解得或,则点的坐标为.又直线的斜率为,同理可得点的坐标为.由题可知,,.因此,又,同理,所以,当且仅当时取等号.又,所以的取值范围是.。
高考数学一轮复习 圆的方程跟踪检测 理(含解析)新人教A版
高考数学一轮复习 圆的方程跟踪检测 理(含解析)新人教A 版第Ⅰ组:全员必做题1. (2014·郑州第一次质检)以抛物线y 2=4x 的焦点为圆心,且过坐标原点的圆的方程为( )A .x 2+y 2+2x =0B .x 2+y 2+x =0C .x 2+y 2-x =0D .x 2+y 2-2x =02. (2013·东城二模)已知圆(x +1)2+(y -1)2=1上一点P 到直线3x -4y -3=0距离为d ,则d 的最小值为( )A .1B.45C.25 D .23. (2014·温州模拟)已知点P (x ,y )是直线kx +y +4=0(k >0)上一动点,P A ,PB 是圆C :x 2+y 2-2y =0的两条切线,A ,B 为切点,若四边形P ACB 的最小面积是2,则k 的值为( )A .4B .3C .2 D. 24.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 ( )A.⎝⎛⎭⎫x ±332+y 2=43 B.⎝⎛⎭⎫x ±332+y 2=13 C .x 2+⎝⎛⎭⎫y ±332=43 D .x 2+⎝⎛⎭⎫y ±332=135.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( )A .πB .4πC .8πD .9π6. (2014·金华十校联考)已知圆C 的半径为1,圆心在第一象限,与y 轴相切,与x 轴相交于点A 、B ,且AB =3,则该圆的标准方程是________.7.已知圆C 的圆心与点M (1,-1)关于直线x -y +1=0对称,并且圆C 与x -y +1=0相切,则圆C 的方程为________.8. (创新题)已知直线2ax +by =1(a ,b 是实数)与圆O :x 2+y 2=1(O 是坐标原点)相交于A ,B 两点,且△AOB 是直角三角形,点P (a ,b )是以点M (0,1)为圆心的圆M 上的任意一点,则圆M 的面积的最小值为________.9. 在直角坐标系xOy 中,以O 为圆心的圆与直线x -3y =4相切.(1)求圆O 的方程;(2)圆O 与x 轴相交于A ,B 两点,圆内的动点P 使|P A |,|PO |,|PB |成等比数列,求PA ·PB 的取值范围.10. (2014·蚌埠质检)已知矩形ABCD 的对角线交于点P (2,0),边AB 所在直线的方程为x -3y -6=0,点(-1,1)在边AD 所在的直线上.(1)求矩形ABCD 的外接圆的方程;(2)已知直线l :(1-2k )x +(1+k )y -5+4k =0(k ∈R ),求证:直线l 与矩形ABCD 的外接圆恒相交,并求出相交的弦长最短时的直线l 的方程.第Ⅱ组:重点选做题1.(2013·石家庄模拟)已知两点A (0,-3)、B (4,0),若点P 是圆Cx 2+y 2-2y =0上的动点,则△ABP 面积的最小值为( )A .6B.112 C .8 D.2122.(2014·北京东城区模拟)已知圆x 2+y 2=9与圆x 2+y 2-4x +4y -1=0关于直线l 对称,则直线l 的方程为________.答 案第Ⅰ组:全员必做题1.选D 抛物线y 2=4x 的焦点坐标为(1,0),选项A 中圆的圆心坐标为(-1,0),排除A ;选项B 中圆的圆心坐标为(-0.5,0),排除B ;选项C 中圆的圆心坐标为(0.5,0),排除C.2.选A ∵圆心C (-1,1)到直线3x -4y -3=0距离为|3×-1-4-3|5=2,∴d min =2-1=1.3.选C 圆C 的方程可化为x 2+(y -1)2=1,因为四边形P ACB 的最小面积是2,且此时切线长为2,故圆心(0,1)到直线kx +y +4=0的距离为5,即51+k 2=5,解得k =±2,又k >0,所以k =2.4.选C 由已知圆心在y 轴上,且被x 轴所分劣弧所对圆心角为23π,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. 5.选B 设P (x ,y ),由题意知有,(x +2)2+y 2=4[(x -1)2+y 2],整理得x 2-4x +y 2=0,配方得(x -2)2+y 2=4.可知圆的面积为4π.6.解析:依题可设⊙C :(x -1)2+(y -b )2=1(b >0),且⎝⎛⎭⎫322+b 2=1,可解得b =12, 所以⊙C 的标准方程为(x -1)2+⎝⎛⎭⎫y -122=1. 答案:(x -1)2+⎝⎛⎭⎫y -122=1 7.解析:所求圆的圆心为(-2,2),设圆的方程为(x +2)2+(y -2)2=r 2(r >0),则圆心(-2,2)到直线x -y +1=0的距离为r ,得r =322,故圆C 的方程为(x +2)2+(y -2)2=92. 答案: (x +2)2+(y -2)2=928.解析:因为直线与圆O 相交所得△AOB 是直角三角形,可知∠AOB =90°,所以圆心O 到直线的距离为12a 2+b 2=22,所以a 2=1-12b 2≥0,即-2≤b ≤ 2.设圆M 的半径为r ,则r =|PM |=a 2+(b -1)2=12b 2-2b +2=22(2-b ),又-2≤b ≤2,所以2+1≥|PM |≥2-1,所以圆M 的面积的最小值为(3-22)π.答案:(3-22)π9.解:(1)依题设,圆O 的半径r 等于原点O 到直线x -3y =4的距离,即r =|-4|1+3=2,所以圆O 的方程为x 2+y 2=4.(2)由(1)知A (-2,0),B (2,0).设P (x ,y ),则由|P A |,|PO |,|PB |成等比数列得,(x +2)2+y 2·(x -2)2+y 2=x 2+y 2, 即x 2-y 2=2.PA ·PB =(-2-x ,-y )·(2-x ,-y ) =x 2-4+y 2=2(y 2-1),由于点P 在圆O 内,故⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2<4,x 2-y 2=2, 由此得y 2<1,所以PA ·PB 的取值范围为[-2,0).10.解:(1)∵l AB :x -3y -6=0且AD ⊥AB ,∴k AD =-3,点(-1,1)在边AD 所在的直线上,∴AD 所在直线的方程是y -1=-3(x +1),即3x +y +2=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y -6=0,3x +y +2=0得A (0,-2). ∴|AP |= 4+4=22, ∴矩形ABCD 的外接圆的方程是(x -2)2+y 2=8.(2)证明:直线l 的方程可化为k (-2x +y +4)+x +y -5=0,l 可看作是过直线-2x +y +4=0和x +y -5=0的交点(3,2)的直线系,即l 恒过定点Q (3,2),由|QP |2=(3-2)2+22=5<8知点Q 在圆P 内,所以l 与圆P 恒相交,设l 与圆P 的交点为M ,N ,|MN |=28-d 2(d 为P 到l 的距离),设PQ 与l 的夹角为θ,则d =|PQ |·sin θ= 5sin θ,当θ=90°时,d 最大,|MN |最短.此时l 的斜率为PQ 的斜率的负倒数,即-12,故l 的方程为y -2=-12(x -3), 即l :x +2y -7=0.第Ⅱ组:重点选做题1.选B 如图,过圆心C 向直线AB 作垂线交圆于点P ,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 的距离为d =|3×0-4×1-12|32+(-4)2=165, ∴△ABP 的面积的最小值为12×5×⎝⎛⎭⎫165-1=112. 2.解析:由题易知,直线l 是两圆圆心连线构成线段的垂直平分线,两圆的圆心坐标分别是(0,0),(2,-2),于是其中点坐标是(1,-1),又知过两圆圆心的直线的斜率是-1,所以直线l 的斜率是1,于是可得直线l 的方程为:y +1=x -1,即x -y -2=0.答案:x -y -2=0。
高中数学-圆与方程试题含答案
高中数学-圆与方程试题含答案1.圆(x+2)^2+y=5关于原点P(0,0)对称的圆的方程为()A。
(x-2)^2+y=5B。
x+(y-2)^2=5C。
(x+2)^2+(y+2)^2=5D。
x+(y+2)^2=52.若P(2,-1)为圆(x-1)^2+y=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x+y-2x-2y+1=1的点到直线x-y=2的距离最大值是()A。
2B。
1+√2C。
1+2√2D。
1+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x^2+y^2+2x-4y=0相切,则实数λ的值为()A。
-3或7B。
-2或8C。
0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x+y-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x^2+y^2+4x-2y+3=0相切,则此直线在y轴上的截距是 _________.2.由动点P向圆x^2+y^2=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 _________.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 _________.4.已知圆(x-3)^2+y^2=4和过原点的直线y=kx的交点为P,Q,则OP·OQ的值为 _________.5.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆x^2+y^2-2x-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 _________.三、解答题1.点P(a,b)在直线x+y+1=0上,求a^2+b^2-2a-2b+2的最小值。
2022年高考数学一轮复习专题 专题38 圆与方程基础巩固检测题(解析版)
3.点 P 在圆 C : x 32 y2 4 上,点 Q 3, 0 ,则 PQ 的最大值为( )
A. 6
【答案】C 【分析】
B. 4
C. 8
D. 3
先判断 Q 点和圆 C 的位置关系,然后利用圆的几何性质求得 PQ 的最大值.
【详解】
由于 3 32 02 36 4 ,所以 Q 在圆 C 外,
所以
02
a2 a2
0 4
b 2 b 2
r r
2 2
a 1 解得 b 2
0 a2 0 b 2 r 2
r 2 5
则圆的标准方程为 x 12 y 22 5
故答案为: x 12 y 22 5
16.若点 (2,1) 在圆 (x a)2 y2 5 的内部,则实数 a 的取值范围是______________.
【分析】
将两个圆方程相减来求得相交弦所在直线方程.
【详解】
两个圆方程可化为 x2 y2 10 , x2 y2 2x 6y 0 ,
试卷第 6页,总 11页
两式相减得 2x 6y 10 ,即 x 3y 5 0 .
故答案为: x 3y 5 0
15.AOB 顶点坐标分别为 A2, 0 , B 0, 4 , O 0, 0 .则 AOB 外接圆的标准方
故选:B.
7.圆 C : (x 2)2 y 2 4 与直线 x y 4 0 相交所得弦长为( )
A.1
B. 2
C.2
【答案】D
【分析】
利用垂径定理可求弦长.
【详解】
圆 C : (x 2)2 y 2 4 的圆心坐标为 2,0 ,半径为 2 ,
D.2 2
圆心到直线 x y 4 0 的距离为 d 2 0 4 2 , 11
江门市2018届高三一轮复习《圆与方程》专项检测试题含答案
圆与方程一.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,只有一项是符合题目要求的)1.直线过点,与圆有两个交点时,斜率的取值范围是( ) A. B.C.D.2.圆在点处的切线方程为()A. B.C. D.3.若方程x+y+4kx-2y+5k=0表示圆,则k的取值范围是( )A,<k<1 B .k<或k>1 C. k=或k=1 D.k任意实数4.设直线过点,且与圆相切,则的斜率是()A. B. C. D.5. 圆上的点到直线的距离最大值是()A B C D6.直线3x+4y-5=0与圆2x2+2y2―4x―2y+1=0的位置关系是( ).A.相离 B.相切C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心7.圆关于原点对称的圆的方程为 ( )A BC D8.直线x-y+4=0被圆x2+y2+4x-4y+6=0截得的弦长等于( ).A. B.2 C.2 D.49.圆x2+y2+2x+4-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )个A. 1B.2C.3D.410.圆x2+y2+2x+4y-3=0上且到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )A.1个B.2个C.3个D.4个11.过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m的距离为( )A.4 B.2 C. D.12.若直线mx+2ny-4=0(m.n∈R,n≠m)始终平分圆x2+y2-4x-2y-4=0的周长,则mn的取值范围是( )A.(0,1) B.(0,-1) C.(-∞,1) D.(-∞,-1)二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)13.三角形ABC的三个顶点A(1,4),B(-2,3),C(4,-5),则△ABC的外接圆方程是。
14.已知圆的方程x2+y2-8x-2y+12=0,P(1,1),则圆上距离P点最远的点的坐标是。
高考数学一轮复习(浙江版)专题9.3圆的方程(测)含解析
圆的方程测试题一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.)1.【山东省青岛市2018年春季高考二模】已知圆的方程圆心坐标为,则它的半径为()A. B. C. D.【答案】D【解析】由题得所以圆的半径为故答案为:D2.【河北省武邑中学2018届四模】圆心在轴上,半径为1,且过点的圆的方程是()A. B. C.D.【答案】C【解析】3.【2018届贵州省贵阳市第一中学月考一】已知圆的圆心在直线上,且与直线平行,则的方程是()A. B. C. D.【答案】A【解析】设直线为,代入点得.故选A.4.【2018届黑龙江省伊春市第二中学第一次月考】过点、,且圆心在上的圆的方程是()A. B.C. D.【答案】C5.若点为圆的弦的中点,则弦所在直线方程为( ) A. B.C. D.【答案】【解析】化为标准方程为,为圆的弦的中点,∴圆心与点P确定的直线斜率为,∴弦所在直线的斜率为2,∴弦所在直线的方程为,即,故选.6. 过点,且圆心在直线上的圆的标准方程为A. B.C. D.【答案】B【解析】7.【2018届黑龙江省大庆市大庆实验中学高三初】若圆关于直线对称的圆的方程是则等于()A. 4B. 2C. 6D. 8【答案】A【解析】圆心(1,3)关于直线y=x+1的对称点为(2,2),选A.8.【2018届广东省兴宁市沐彬中学高三上中段】圆与轴交于两点,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】令得,即交点坐标为则选C.9.在圆内,过点的最长弦和最短弦分别为和,则四边形的面积为 ( )A. B. C. D.【答案】【解析】由题意,为直径.设圆心为,则,圆的标准方程为,故,由此,易得:,又,所以直线的方程为,到的距离为,由此得,.所以四边形的面积为,选.10.【宁夏吴忠市2018届高考模拟联考】与直线和圆都相切的半径最小的圆的方程是()A. B.C. D.【答案】C二、填空题(本大题共7小题,共36分.把答案填在题中的横线上.)11.【北京市丰台区2018年一模】圆心为,且与直线相切的圆的方程是____.【答案】【解析】圆心为,设圆的方程为,与直线相切,故故答案为:.12.【江苏省兴化市楚水实验学校、黄桥中学、口岸中学三校2018届12月联考】经过点且圆心是直线与直线的交点的圆的标准方程为__________.【答案】【解析】直线与直线的交点为即圆心为,因为圆经过点所以半径为2,故圆的标准方程为故答案为13.【北京市西城区156中学2018年高三上期中】已知圆,那么圆心坐标是__________;如果圆的弦的中点坐标是,那么弦所在的直线方程是__________.【答案】14.【2018届北京西城161高三上期中】已知圆与直线及都相切,圆心在直线上,则圆的方程为__________.【答案】【解析】由条件设圆心为,∵圆与直线及都相切∴,解得,∴圆的圆心为,半径为,∴圆的方程为。
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高三一轮复习《圆与方程》专项检测试题
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,只有一项是符合题目
要求的)
1.直线过点,与圆有两个交点时,斜率的取值范围是( )
A. B.C.D.
2.圆在点处的切线方程为()
A. B.
C. D.
3.若方程x+y+4kx-2y+5k=0表示圆,则k的取值范围是( )
A,<k<1 B .k<或k>1 C. k=或k=1 D.k任意实数
4.设直线过点,且与圆相切,则的斜率是()
A. B. C. D.
5. 圆上的点到直线的距离最大值是()
A B C D
6.直线3x+4y-5=0与圆2x2+2y2―4x―2y+1=0的位置关系是( ).
A.相离 B.相切
C.相交但直线不过圆心 D.相交且直线过圆心
7.圆关于原点对称的圆的方程为 ( )
A B
C D
8.直线x-y+4=0被圆x2+y2+4x-4y+6=0截得的弦长等于( ).
A. B.2 C.2 D.4
9.圆x2+y2+2x+4-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )个
A. 1
B.2
C.3
D.4
10.圆x2+y2+2x+4y-3=0上且到直线x+y+1=0的距离为的点共有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
11.过点P(-2,4)作圆O:(x-2)2+(y-1)2=25的切线l,直线m:ax-3y=0与直线l平行,则直线l与m的距离为( )
A.4 B.2 C. D.
12.若直线mx+2ny-4=0(m.n∈R,n≠m)始终平分圆x2+y2-4x-2y-4=0的周长,则mn的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,-1) C.(-∞,1) D.(-∞,-1)
二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)
13.三角形ABC的三个顶点A(1,4),B(-2,3),C(4,-5),则△ABC的外接圆方程是。
14.已知圆的方程x2+y2-8x-2y+12=0,P(1,1),则圆上距离P点最远的点的坐标是。
15.以点为圆心,且与轴相切的圆的方程是.
16.过点作直线与圆交于M.N两点,若=8,则的方程
为.
三.解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.有一圆与直线l:4x-3y+6=0相切于点A(3,6),且经过点B(5,2),求此圆的方程.
18. 已知圆O:x2+y2=1和定点A(2,1),由圆O外一点P(a,b)向圆O引切线PQ,切点为Q,|PQ|=|PA|成立,如图.
(1)求a.b间关系;
(2)求|PQ|的最小值;
(3)以P为圆心作圆,使它与圆O有公共点,试在其中求出半径最小的圆的方程.
19.已知圆x2+y2-2x-4y+m=0.
(1)此方程表示圆,求m的取值范围;
(2)若(1)中的圆与直线x+2y-4=0相交于M.N两点,且OM⊥ON(O为坐标原点),求m的值;
(3)在(2)的条件下,求以MN为直径的圆的方程.
20.一束光线l自A(-3,3)发出,射到x轴上,被x轴反射后与圆C:x2+y2-4x-4y+7=0有公共点.
(1)求反射光线通过圆心C时,光线l所在直线的方程;
(2)求在x轴上,反射点M的横坐标的取值范围.
21.已知圆和轴相切,圆心在直线上,且被直线截得的弦长为,求圆的方程。
22.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.
参考答案
一.选择题
1.C ,相切时的斜率为
2.D 的在点处的切线方程为
3.B;
4.D 得三角形的三边,得的角
5. B 圆心为
6.D
7. A 关于原点得,则得
8.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2.
9.C;
10.C;
11.解析:选A.∵点P在圆上,
∴切线l的斜率k=-=-=.
∴直线l的方程为y-4=(x+2),
即4x-3y+20=0.
又直线m与l平行,
∴直线m的方程为4x-3y=0.
故两平行直线的距离为d==4.
12.解析:选C.圆x2+y2-4x-2y-4=0可化为(x-2)2+(y-1)2=9,直线mx+2ny-4=0始终平分圆周,即直线过圆心(2,1),所以2m+2n-4=0,即m+n=2,mn=m(2-m)=-m2+2m=-(m-1)2+1≤1,当m =1时等号成立,此时n=1,与“m≠n”矛盾,所以mn<1.
二.填空题
13.x2+y2-2x+2y-23=0
14.
15.
16.
三.简答题
17.解:法一:由题意可设所求的方程为(x-3)2+(y-6)2+λ(4x-3y+6)=0,又因为此圆过点(5,2),将坐标(5,2)代入圆的方程求得λ=-1,所以所求圆的方程为x2+y2-10x-9y+39=0.
法二:设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,
则圆心为C(a,b),由|CA|=|CB|,CA⊥l,得
解得所以所求圆的方程为(x-5)2+(y-)2=.
法三:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,由CA⊥l,A(3,6),B(5,2)在圆上,得
解得
所以所求圆的方程为x2+y2-10x-9y+39=0.
法四:设圆心为C,则CA⊥l,又设AC与圆的另一交点为P,则CA的方程为y-6=-(x-3),
即3x+4y-33=0.
又因为k AB==-2,
所以k BP=,所以直线BP的方程为x-2y-1=0.
解方程组得所以P(7,3).
所以圆心为AP的中点(5,),半径为|AC|=.
所以所求圆的方程为(x-5)2+(y-)2=.
18.解:(1)连接OQ.OP,则△OQP为直角三角形,
又|PQ|=|PA|,
所以|OP|2=|OQ|2+|PQ|2
=1+|PA|2,
所以a2+b2=1+(a-2)2+(b-1)2,
故2a+b-3=0.
(2)由(1)知,P在直线l:2x+y-3=0上,
所以|PQ|min=|PA|min,为A到直线l的距离,
所以|PQ|min==.
(或由|PQ|2=|OP|2-1=a2+b2-1=a2+9-12a+4a2-1=5a2-12a+8=5(a-1.2)2+0.8,得|PQ|min=
.)
(3)以P为圆心的圆与圆O有公共点,半径最小时为与圆O相切的情形,而这些半径的最小值为圆O到直线
l的距离减去圆O的半径,圆心P为过原点与l垂直的直线l′与l的交点P0,所以r=-1=
-1,
又l′:x-2y=0,
联立l:2x+y-3=0得P0(,).
所以所求圆的方程为(x-)2+(y-)2=(-1)2.
19.解:(1)方程x2+y2-2x-4y+m=0,可化为
(x-1)2+(y-2)2=5-m,
∵此方程表示圆,
∴5-m>0,即m<5.
(2)
消去x得(4-2y)2+y2-2×(4-2y)-4y+m=0,
化简得5y2-16y+m+8=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则
由OM⊥ON得y1y2+x1x2=0
即y1y2+(4-2y1)(4-2y2)=0,
∴16-8(y1+y2)+5y1y2=0.
将①②两式代入上式得
16-8×+5×=0,
解之得m=.
(3)由m=,代入5y2-16y+m+8=0,
化简整理得25y2-80y+48=0,解得y1=,y2=.
∴x1=4-2y1=-,x2=4-2y2=.
∴M,N,
∴MN的中点C的坐标为.
又|MN|==,
∴所求圆的半径为.
∴所求圆的方程为2+2=.
20.解:圆C的方程可化为(x-2)2+(y-2)2=1.
(1)圆心C关于x轴的对称点为C′(2,-2),过点A,C′的直线的方程x+y=0即为光线l所在直线的方程.
(2)A关于x轴的对称点为A′(-3,-3),
设过点A′的直线为y+3=k(x+3).
当该直线与圆C相切时,有=1,解得k=或k=,
所以过点A′的圆C的两条切线分别为y+3=(x+3),y+3=(x+3).
令y=0,得x1=-,x2=1,
所以在x轴上反射点M的横坐标的取值范围是[-,1].
21.解:设圆心为半径为,令
而
,或
22.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,=,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|==,|CA|=,
所以|PA|2=|PC|2-|CA|2=8.所以过点P的圆的切线长为2.(3)容易求出k PC=-3,所以k AB =.
如图,由CA2=CD·PC,可求出CD ==.
设直线AB的方程为y =x+b,即x-3y+3b=0.
由=解得b=1或b =(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.
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