圆的标准方程试题(含答案)2
高三数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析
高三数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析1.以点为圆心且与直线相切的圆的方程是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由已知,,故选.【考点】1.圆的方程;2.直线与圆的位置关系;3.点到直线的距离.2.某圆的圆心在直线上,并且在两坐标轴上截得的弦长分别为4和8,则该圆的方程为()A.B.C.或D.或【答案】C【解析】由已知分析可设圆心为,半径为,则有或,解得,故选C.【考点】圆的标准方程以及弦长的基本知识.3.设点,若在圆上存在点N,使得,则的取值范围是( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】过M作⊙O切线交⊙O于R,根据圆的切线性质,有∠OMR≥∠OMN=30°.反过来,如果∠OMR≥30°,则⊙O上存在一点N使得∠OMN=30°.∴若圆O上存在点N,使∠OMN=30°,则∠OMR≥30°.∵|OR|=1,∴|OM|>2时不成立,∴|OM|≤2,即=≤4,解得,≤≤,故选A. 考点:直线与圆的位置关系4.若圆C:关于直线对称,则由点向圆所作的切线长的最小值是()A.2B.4C.3D.6【答案】B【解析】由题知圆C的圆心C(-1,2),半径为,因为圆C关于直线对称,所以圆心C在直线上,所以,即,所以由点向圆所作的切线长为===,当时,切线长最小,最小值为4,故选B.【考点】圆的标准方程,圆的切线问题,二次函数最值5.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程为() A.x2+y2=2B.x2+y2=4C.x2+y2=2(x≠±2)D.x2+y2=4(x≠±2)【答案】D【解析】MN的中点为原点O,易知|OP|=|MN|=2,∴P的轨迹是以原点O为圆心,以r=2为半径的圆,除去与x轴的两个交点.6.已知圆C:x2+y2+mx-4=0上存在两点关于直线x-y+3=0对称,则实数m的值为() A.8B.-4C.6D.无法确定【答案】C【解析】圆上存在关于直线x-y+3=0对称的两点,则x-y+3=0过圆心(-,0),即-+3=0,∴m=6.7.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-3)2=1C.(x-3)2+(y-2)2=1D.(x-3)2+(y-1)2=1【答案】A【解析】设圆心坐标为(a,b),由题意知a>0,且b=1.又∵圆和直线4x-3y=0相切,∴=1,即|4a-3|=5,∵a>0,∴a=2.所以圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=1.8.已知圆C的圆心在曲线y=上,圆C过坐标原点O,且与x轴、y轴交于A、B两点,则△OAB的面积是()A.2 B.3 C.4 D.8【答案】C【解析】设圆心C的坐标是(t,).∵圆C过坐标原点,∴|OC|2=t2+,设圆C的方程是(x-t)2+(y-)2=t2+.令x=0,得y1=0,y2=,故B点的坐标为(0,).令y=0,得x1=0,x2=2t,故A点的坐标为(2t,0),∴S△OAB=|OA|·|OB|=×||×|2t|=4,即△OAB的面积为4.故选C.9.若圆的半径为1,其圆心与点关于直线对称,则圆的标准方程为_______.【答案】【解析】因为圆心与点关于直线对称,所以圆心坐标为,所以圆的标准方程为:,故答案为【考点】圆的标准方程.10.已知直线与圆心为的圆相交于两点,且,则实数的值为_________.【答案】0或6【解析】圆的标准方程为:所以圆的圆心在,半径又直线与圆交于两点,且所以圆心到直线的距离所以,,整理得:解得:或所以答案应填:0或6.【考点】1、圆的标准方程;2、直线与圆的位置关系;3、点到直线的距离公式.11.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【答案】A【解析】设圆心为,半径为,则=1,解得,所以,解得,故圆心坐标为(2,1),所以该圆的标准方程是(x-2)2+(y-1)2=1,选A.12.若圆x2+y2-2kx+2y+2=0(k>0)与两坐标轴无公共点,那么实数k的取值范围为( ) A.-1<k<1B.1<k<C.1<k<2D.<k<2【答案】B【解析】圆的方程为(x-k)2+(y+1)2=k2-1,圆心坐标为(k,-1),半径r=,若圆与两坐标无公共点,即,解得1<k<.故选B.13.若圆的半径为1,圆心在第一象限,且与直线和轴相切,则该圆的标准方程是________.【答案】【解析】由于圆的半径为1且与轴相切,所以可以假设圆心.又圆与直线相切.所以可得.解得,由圆心在第一象限.所以.所以圆的方程为.【考点】1.直线与圆的位置关系.2.直线与圆相切的判定.3.圆的标准方程.14.方程x2+y2-6x=0表示的圆的圆心坐标是________;半径是__________.【答案】(3,0),3【解析】(x-3)2+y2=9,圆心坐标为(3,0),半径为3.15.方程x2+y2+4mx-2y+5m=0表示圆的充要条件是________.【答案】m<或m>1.【解析】由(4m)2+4-4×5m>0得m<或m>1.16.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为______________.【答案】x2+(y-2)2=1【解析】设圆的方程为x2+(y-b)2=1,此圆过点(1,2),所以12+(2-b)2=1,解得b=2.故所求圆的方程为x2+(y-2)2=1.17.如图,已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于.求动点M的轨迹方程,并说明它表示什么.【答案】(x-4)2+y2=7.它表示圆,【解析】设直线MN切圆于N,则动点M组成的集合是P={M||MN|=|MQ|}.因为圆的半径|ON|=1,所以|MN|2=|MO|2-1.设点M的坐标为(x,y),则,整理得(x-4)2+y2=7.它表示圆,该圆圆心的坐标为(4,0),半径为.18. P(x,y)在圆C:(x-1)2+(y-1)2=1上移动,试求x2+y2的最小值.【答案】3-2【解析】由C(1,1)得OC=,则OPmin =-1,即()min=-1.所以x2+y2的最小值为(-1)2=3-2.19.已知圆C的圆心是直线x-y+1=0与x轴的交点,且圆C与直线x+y+3=0相切,则圆C的方程为()A.(x+1)2+y2=2B.(x-1)2+y2=2C.(x+1)2+y2=4D.(x-1)2+y2=4【答案】A【解析】直线x-y+1=0,令y=0得x=-1,所以直线x-y+1=0与x轴的交点为(-1,0),因为直线x+y+3=0与圆相切,所以圆心到直线的距离等于半径,即r==,所以圆C的方程为(x+1)2+y2=2.20.求圆心在抛物线x2=4y上,且与直线x+2y+1=0相切的面积最小的圆的方程.【答案】(x+1)2+=【解析】设圆心坐标为,半径为r.根据已知得r== (t2+2t+2)= [(t+1)2+1]≥,当t=-1时取等号,此时r最小为,圆心坐标为(-1,),故所求的圆的方程是(x+1)2+=.21.已知点A(-3,0),B(3,0),动点P满足|PA|=2|PB|.(1)若点P的轨迹为曲线C,求此曲线的方程;(2)若点Q在直线l1:x+y+3=0上,直线l2经过点Q且与曲线C只有一个公共点M,求|QM|的最小值.【答案】(1)(x-5)2+y2=16(2)4【解析】(1)设点P的坐标为(x,y),且|PA|=2|PB|,则=2,化简得曲线C:(x-5)2+y2=16.(2)曲线C是以点(5,0)为圆心,4为半径的圆,如图.是此圆的切线,连接CQ,由直线l2则|QM|=,时,|CQ|取最小值,|CQ|=,此时|QM|的最小值为=4.当CQ⊥l122.已知圆C经过A(5,1),B(1,3)两点,圆心在x轴上,则圆C的方程为________.【答案】(x-2)2+y2=10【解析】依题意设所求圆的方程为(x-a)2+y2=r2,把所给两点坐标代入方程,得解得所以所求圆的方程为(x-2)2+y2=10.23.已知半径为2,圆心在直线上的圆C.(Ⅰ)当圆C经过点A(2,2)且与轴相切时,求圆C的方程;(Ⅱ)已知E(1,1),F(1,-3),若圆C上存在点Q,使,求圆心的横坐标的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)因为原心在直线上故可设原心为,则可根据圆心和圆上的点的距离为半径列出方程。
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 \( d = \frac{|2(-1) + 1(2) - 3|}{\sqrt{2^2 + 1^2}} = \frac{3}{\sqrt{5}} \)。
(完整版)圆的一般方程练习题
(限时:10分钟)1 .若圆x2 + y 2— 2x — 4y = 0的圆心到直线x — y + a = 0的距离为 誓,则a 的值为()1 3A . — 2 或 2 B.2或2C . 2 或 0D . — 2 或 0解析:圆的标准方程为(x — 1)2 + (y — 2)2 = 5,圆心为(1,2),圆心2. 若圆x 2+ y 2 — 2ax + 3by = 0的圆心位于第三象限,那么直线x + ay + b = 0 一定不经过( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:圆心为a ,— 2b ,则有a<0, b>0.直线x +ay + b = 0变为1 b 1 by = — ?—二由于斜率—a>0,在y 轴上截距—b >0,故直线不经过第 a a aa四象限.答案:D3. 直线y = 2x + b 恰好平分圆x 2 + y 2 + 2x —4y = 0,则b 的值为()A . 0B . 2C . 4D . 1解析:由题意可知,直线y = 2x + b 过圆心(—1,2),••• 2=2X (— 1)+ b , b = 4.答案:C4. M(3,0)是圆x 2+ y 2 — 8x — 2y + 10=0内一点,过M 点最长的弦到直线的距离 答案:C解得a = 0或2.课时作业23圆的一般方程所在的直线方程为 ________ ,最短的弦所在的直线方程是 ________ .解析:由圆的几何性质可知,过圆内一点M的最长的弦是直径,最短的弦是与该点和圆心的连线CM垂直的弦.易求出圆心为C(4,1),1 — 0k cM = = 1,二最短的弦所在的直线的斜率为—1,由点斜式,分 4-3别得到方程:y = x — 3 和 y = — (x — 3),即 x —y — 3= 0 和 x + y —3= 0.答案:x — y — 3= 0 x + y — 3= 05. 求经过两点A(4,7), B(— 3,6),且圆心在直线2x + y — 5= 0上 的圆的方程.解析:设圆的方程为x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0 ,其圆心为D E-2,- 2,42+ 72 + 4D +7E + F = 0,由题意得—3 2 + 62 — 3D + 6E + F = 0,D E2 • — 2 + —㊁—5 = 0.4D + 7E + F = —65,即 3D — 6E — F = 45,2D + E =— 10,D = — 2, 解得E = — 6,F =— 15.x 2 + y 2— 2x — 6y —课后练|小和沖课时作婕曰日洁KEHOULI^ I(限时:30分钟)1. 圆x2+ y2+ 4x—6y—3 = 0的圆心和半径分别为()A . (2, —3); 16 B. (—2,3); 4C. (4, —6); 16D. (2, —3); 4解析:配方,得(x+ 2)2+ (y—3)2= 16,所以,圆心为(—2,3), 半径为4.答案:B2. 方程x2+ y2+ 4x—2y+ 5m= 0表示圆的条件是()1A. 4<m<1B. m>11C. m<4D. m<1解析:由42+ (—2)2—4X5m>0解得m<1.答案:D3. 过坐标原点,且在x 轴和y 轴上的截距分别是2和3的圆的 方程为()A . x 2+ y 2 — 2x — 3y = 0B . x 2 + y 2 + 2x — 3y = 0C . x 2 + y 2 — 2x + 3y = 0D . x 2+ y 2 + 2x + 3y = 0解析:解法一(排除法):由题意知,圆过三点 0(0,0), A(2,0), B(0,3),分别把A , B 两点坐标代入四个选项,只有 A 完全符合,故 选A.解法二(待定系数法):设方程为x 2 + y 2 + Dx + Ey + F = 0,F = 0,则 2D + F = — 4,3E + F = — 9, 故方程为 x 2 + y 2 — 2x — 3y = 0.解法三(几何法):由题意知,直线过三点 0(0,0), A(2,0), B(0,3),由弦AB 所对的圆心角为90 °知线段AB 为圆的直径,即所求的 圆是以AB 中点1, 2为圆心,2|AB 匸乎为半径的圆,其方程为(x —1)2 + y — |2 =于2,化为一般式得 x 2 + y 2— 2x — 3y = 0.答案:A4. 设圆的方程是 x 2*? + 2ax + 2y +(a — 1)2 = 0,若 0<a<1,则原 点()A .在圆上B. 在圆外C. 在圆内D .与圆的位置关系不确定解析:圆的标准方程是(x + a)2 + (y +1)2= 2a ,因为0<a<1,所以 (0 + a)2 + (0+ 1)2— 2a = (a — 1)2>0,即 0+a 2+ 0+ 1 2> 2a ,所以D = — 2, 解得E = — 3,F = 0,原点在圆外.答案:B5. 已知动点M到点(8,0)的距离等于点M到点(2,0)的距离的2倍, 那么点M的轨迹方程是()A . x2+ y2= 32B . x2+ y2= 16C. (x- 1)2+ y2= 16D. x2+ (y-1)2= 16解析:设M(x, y),贝S M 满足:x—8 2+ y2= 2 x —22+ y2,整理得x2+ y2= 16.答案:B6. 已知圆C: x2+ y2+2x+ ay—3= 0(a为实数)上任意一点关于直线I: x—y+ 2 = 0的对称点都在圆C上,贝S a= _______a解析:由题意可得圆C的圆心一1,—2在直线x—y+ 2= 0上, aa将—1,—2代入直线方程得—1——2+ 2 = 0,解得a= —2.答案:—2 ____7. 若实数x, y满足x2+ y2+ 4x—2y—4= 0,则寸x2+ y2的最大值是 ________ .关键是搞清式子寸x2+ y2的意义.实数x, y满足方程x2+ y2+ 4x —2y— 4 = 0,所以(x, y)为方程所表示的曲线上的动点,x2+ y2=.x—02+ y —02,表示动点(x, y)到原点(0,0)的距离.对方程进行配方,得(x+ 2)2+ (y—1)2= 9,它表示以C( —2,1)为圆心,3为半径的圆,而原点在圆内.连接CO交圆于点M, N,由圆的几何性质可知,MO 的长即为所求的最大值.|CO|= — 2 2+ 12= . 5, |MO|=, 5 + 3.答案:5 + 38. _____________________ 设圆x2+ y2—4x + 2y—11 = 0的圆心为A,点P在圆上,则FA 的中心M的轨迹方程是.解析:设M的坐标为(x, y),由题意可知圆心A为(2,—1), P(2x—2,2y+1)在圆上,故(2x —2)2+ (2y + 1)2—4(2x—2) + 2(2 y + 1)—11 = 0,即x2+ y2—4x+2y+ 1 = 0.答案:x2+ y2—4x + 2y + 1 = 09. 设圆的方程为x2+ y2—4x—5= 0,(1)求该圆的圆心坐标及半径;⑵若此圆的一条弦AB的中点为P(3,1),求直线AB的方程.解析:(1)将x2+ y2—4x— 5 = 0 配方得:(x—2)2+ y2= 9.二圆心坐标为C(2,0),半径为r = 3.⑵设直线AB的斜率为k.由圆的几何性质可知,CP丄AB,二k cp •=—1.1 —0二k cp= = 1,3—2二k=— 1.直线AB的方程为y— 1 = —(x—3),即x+y —4= 0.10. 已知定点0(0,0), A(3,0),动点P到定点O的距离与到定点1A的距离的比值是入,求动点P的轨迹方程,并说明方程表示的曲线.解析:设动点P的坐标为(x, y),则由.?|PO| = |PA|,得X x2+ y2) = (x—3)2+ y2,整理得:(X- 1)x2+ ( —1)y2+ 6x—9= 0.•/ X0,•••当后1时,方程可化为2x —3= 0,故方程表示的曲线是线段当X1时,方程可化为即方程表示的曲线是以3—X_ 1, 0为圆X—:i为半径的圆. OA的垂直平分线;x+ 2。
高二数学圆的标准方程与一般方程试题
高二数学圆的标准方程与一般方程试题1.以为圆心且过原点的圆的方程为_____________.【答案】.【解析】由题意,得所求圆的半径,则所求圆的标准方程为.【考点】圆的标准方程.2.设椭圆的离心率为,右焦点为,方程的两个实根分别为和,则点()A.必在圆内B.必在圆上C.必在圆外D.以上三种情形都有可能【答案】A【解析】要判断点在圆内,圆外,还是在圆上,我们只要把的坐标代入圆的方程,这里计算比较它与2的大小,,又由已知,,椭圆离心率为,从而,那么,由此,点在圆内.【考点】点与圆的位置关系.3.在平面直角坐标系内,若圆:的圆心在第二象限内,则实数的取值范围为( )A.B.C.D.【答案】C【解析】圆:化成标准方程为:,可知圆心坐标为,因为圆心在第二象限内,故,得到.【考点】圆的方程.4.已知圆:+=1,圆与圆关于直线对称,则圆的方程为()A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1【答案】B【解析】由两圆关于直线对称可知两圆心与关于直线对称,且半径相等,因(-1,1)关于直线的对称点(2,-2),故圆:+=1,选B.【考点】圆的标准方程.5.已知圆的方程为(x-3)2+y2=9,则圆心坐标为()A.(3,0)B.(-3,0)C.(0,3)D.(0,-3)【答案】A.【解析】由(x-3)2+y2=9知,圆心坐标为(3,0),故选A。
【考点】本题主要考查圆的概念及其方程。
点评:简单题,圆的标准方程,其突出的优点是明确了圆心、半径。
6.已知圆方程为.(1)求圆心轨迹的参数方程C;(2)点是(1)中曲线C上的动点,求的取值范围.【答案】(1)(2)-≤2x+y≤。
【解析】将圆的方程整理得:(x-4cos)2+(y-3sin)2=1 设圆心坐标为P(x,y)则 --------5分(2)2x+y=8cos+3sin =∴ -≤2x+y≤-……………10分【考点】本题主要考查圆的方程,参数方程的应用。
点评:容易题,将圆的一般方程化为标准方程,即得圆心坐标,从而得到圆心的轨迹方程。
圆的标准方程与一般方程(含参考答案)
圆的标准方程与一般方程知识要点:1. 平面内与定点距离等于定长的点的集合(轨迹)是圆,定点是圆心,定长是半径。
2.以()b a C ,为圆心,r 为半径的圆的标准方程是: 。
3. 过圆222r y x =+上一点()00,y x P 的圆的切线是:200r y y x x =+。
4.圆的一般方程:()0402222>-+=++++F E D F Ey Dx y x ;5.点与圆的位置关系:点在圆上: 圆内: 圆外:例1. 已知一圆与直线3x+4y-2=0相切于点P (2,-1),且截x 轴的正半轴所得的弦的长为8,求此圆的标准方程. ()()253522=-+-y x例2、求过点A (2,-3)、B (-2,-5)且圆心在直线x-2y-3=0上的圆的方程.()()102122=+++y x例3、求过三点A (1,1)B (3,1)和C (5,3)的圆的方程.0108422=+--+y x y x一、选择题1、若一圆的标准方程为(x-1)2+(y+5)2=3,则此圆的的圆心和半径分别为 (b ) A.(-1,5),3 B.(1,-5), 3 C.(-1,5),3 D.(1,-5),32、圆13)2()3(22=++-y x 的周长是( b )A.π13B. π132C. π2D. π323、圆x 2+y 2+Dx+Ey+F=0的圆心坐标为(-2,3)半径为4,则D ,E ,F 分别是( d )A.-4、-6、3B.-4、6、3C.-4、6、–3D. 4、-6、-34、已知圆的方程是122=+y x ,则它的在y 轴上的截距为2的切线方程是(c)A 、02=+-y xB 、02=-+y xC 、02=+-y x 与02=-+y xD 、02=++y x 与02=-+y x5.点)5,(2m 与圆2422=+y x 的位置关系是(A) A.点在圆外 B.点在圆内 C.点在圆上 D.不能确定6. 已知直线l 的方程为34250x y +-=,则圆221x y +=上的点到直线l 的距离的最小值是(B)A. 3B. 4C. 5D. 67.已知圆:M 2)2()3(22=-+-y x ,直线03:=-+y x l ,点)1,2(P ,那么(C) A.点P 在直线l 上,但不在圆M 上 B. 点P 在圆M 上,但不在直线l 上C. 点P 既在圆M 上,又在直线l 上D. 点P 既不在圆M 上,又不在直线l 上8.过两点P(2,2),Q(4,2) 且圆心在直线0x y -=上的圆的标准方程是(A)A .22(3)(3)2x y -+-= B. 22(3)(3)2x y +++= C. 22(3)(3)2x y -+-= D. 22(3)(3)2x y +++=二、填空题1、圆()003322222>=+--+a a ay ax y x 的半径为 ;圆心坐标为 。
直线与圆的方程单元测试题含答案
掌握直线与圆的位置关系判断是解决直线与圆相关问题的基础,对于提高解题能力和数学思 维能力有很大的帮助。
定义:直线方程的基本形式是y=kx+b,其中k是斜率,b是截距。
斜率:表示直线与x轴的夹角,当k>0时,夹角为锐角;当k<0时,夹角为钝角。 截距:表示直线与y轴的交点,当b>0时,交点在正半轴上;当b<0时,交点在负半轴 上。
圆的一般方程:x^2+y^2+Dx+Ey+F=0,其中D、E、F为常数
圆的参数方程:x=a+r*cosθ,y=b+r*sinθ,其中(a,b)为圆心,r为半径,θ为参数
圆的切线方程:在已知圆x^2+y^2+Dx+Ey+F=0上,切线的方程可表示为:D*x*x0+E*y*y0+F*x+E*y+C=0, 其中(x0,y0)为切点
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圆的直径的方程:$(x-\frac{x1+x2}{2})^2+(y\frac{y1+y2}{2})^2=(\frac{\sqrt{(x1-x2)^2+(y1-y2)^2}}{2})^2$,其中 $(x1,y1)$和$(x2,y2)$为直径的两个端点
联立方程法:通过将直线方程与圆方程联立,消元求解交点坐标
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01.
02.
03.
定义:表示直线上的点与固定点之间的距离始终等于一个常数 形式:Ax + By + C = 0,其中A、B、C为常数,且A和B不同时为0 分类:一般式、点斜式、斜截式、两点式和截距式 适用范围:适用于所有直线方程,是直线方程的基本形式
高中数学圆的方程典型例题(含答案)
高中数学圆的方程典型例题类型一:圆的方程例1 求过两点 A(1,4)、B(3,2)且圆心在直线 y 0上的圆的标准方程并判断点 P(2,4)与圆的关系. 分析: 欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点 P 与圆的位置关系,只须看点 心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径, 则点在圆内.解法一:(待定系数法)设圆的标准方程为 (x a)2 (y b)2 r 2 . ∵圆心在 y 0 上,故 b 0. ∴圆的方程为 (x a)2 y 2 r 2.又∵该圆过 A(1,4)、 B(3,2)两点.22(1 a)216 r 2 22(3 a)24 r 2解之得: a 1, r 2 20.所以所求圆的方程为 (x 1)2 y 2 20 . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径)42 因为圆过 A(1,4) 、 B(3 , 2)两点,所以圆心 C 必在线段 AB 的垂直平分线 l 上,又因为 k AB 4 21AB1 3 斜率为1,又 AB 的中点为 (2,3),故 AB 的垂直平分线 l 的方程为: y 3 x 2即 x y 1 0.又知圆心在直线 y 0上,故圆心坐标为 C( 1,0) ∴半径 r AC (1 1)2 42 20 . 故所求圆的方程为 (x 1)2 y 2 20 . 又点 P(2 ,4) 到圆心 C( 1,0)的距离为d PC (2 1)2 4225 r .∴点 P 在圆外.例2 求半径为 4,与圆 x 2 y 2 4x 2y 4 0相切,且和直线 y 0相切的圆的方程. 分析: 根据问题的特征,宜用圆的标准方程求解.解:则题意,设所求圆的方程为圆 C :(x a)2 (y b)2 r 2.圆C 与直线 y 0相切,且半径为 4,则圆心 C 的坐标为 C 1(a, 4)或C 2(a, 4). 又已知圆 x 2 y 2 4x 2y 4 0的圆心 A 的坐标为 (2 ,1) ,半径为 3.P 与圆,故 l 的52t 3tt 2 (3t 5)2 .若两圆相切,则 CA 4 3 7或 CA 4 3 1.2 2 2 2 2 2(1)当C 1(a , 4)时, (a 2)2 (4 1)2 72,或 (a 2)2 (4 1)2 12 (无解),故可得 a 2 2 10.∴所求圆方程为 (x 2 2 10)2 (y 4)2 42,或 (x 2 2 10)2 (y 4)2 42.(2)当C 2 (a , 4)时, (a 2)2 ( 4 1)2 72,或(a 2)2 ( 4 1)2 12 (无解),故 a 2 2 6.∴所求圆的方程为 (x 2 2 6)2 (y 4)2 42 ,或 (x 2 2 6)2 (y 4)2 42. 说明: 对本题,易发生以下误解:由题意,所求圆与直线 y 0相切且半径为 4,则圆心坐标为 C(a,4) ,且方程形如 (x a)2 (y 4)2 42.又 2 2 2 2 2圆x 2 y 2 4x 2y 4 0,即(x 2)2 (y 1)2 3 2 ,其圆心为 A(2 , 1) ,半径为 3.若两圆相切,则 CA 4 3.故 (a 2)2 (4 1)2 72 , 解 之 得 a 2 2 10 . 所 以 欲 求 圆 的 方 程 为 (x 2 2 10)2 (y 4)2 42 , 或 2 2 2 (x 2 2 10)2 (y 4)2 42 .上述误解只考虑了圆心在直线 y 0 上方的情形,而疏漏了圆心在直线 y 0下方的情形.另外,误解中没有考虑两圆 内切的情况.也是不全面的.例3 求经过点 A(0 , 5) ,且与直线 x 2y 0和2x y 0都相切的圆的方程.分析: 欲确定圆的方程.需确定圆心坐标与半径,由于所求圆过定点 A ,故只需确定圆心坐标.又圆与两已知直 线相切,故圆心必在它们的交角的平分线上.解: ∵圆和直线 x 2y 0与 2x y 0相切, ∴圆心 C 在这两条直线的交角平分线上, 又圆心到两直线 x 2y 0和 2x y 0 的距离相等.∴x 2y x 2y .∴ 5 5 .∴两直线交角的平分线方程是 x 3y 0或 3x y 0. 又∵圆过点 A(0 ,5) ,∴圆心 C 只能在直线 3x y 0 上. 设圆心 C(t ,3t)∵ C 到直线 2x y 0 的距离等于 AC化简整理得 t 2 6t 5 0 .解得: t 1或 t 5∴圆心是 (1 , 3) ,半径为 5 或圆心是 (5 ,15) ,半径为 5 5 . ∴所求圆的方程为 (x 1)2 (y 3)2 5或 (x 5)2 (y 15)2 125.说明: 本题解决的关键是分析得到圆心在已知两直线的交角平分线上,从而确定圆心坐标得到圆的方程,这是过 定点且与两已知直线相切的圆的方程的常规求法.例 4、 设圆满足: (1)截 y 轴所得弦长为 2; (2)被 x 轴分成两段弧,其弧长的比为 3:1,在满足条件 (1)(2)的所有圆中, 求圆心到直线 l :x 2y 0 的距离最小的圆的方程.分析: 要求圆的方程,只须利用条件求出圆心坐标和半径,便可求得圆的标准方程.满足两个条件的圆有无数个, 其圆心的集合可看作动点的轨迹,若能求出这轨迹的方程,便可利用点到直线的距离公式,通过求最小值的方法找到 符合题意的圆的圆心坐标,进而确定圆的半径,求出圆的方程.解法一: 设圆心为 P(a ,b) ,半径为 r . 则P 到 x 轴、 y 轴的距离分别为 b 和 a由题设知:圆截 x 轴所得劣弧所对的圆心角为 90 ,故圆截 x 轴所得弦长为 2r . 2∴r 2b 2又圆截 y 轴所得弦长为 2.2∴r a 2 1 .又∵ P(a ,b) 到直线 x 2y 0的距离为22a 2 4b 24ab2 2 2 2a 2 4b 2 2(a 2 b 2 )2b当且仅当 a b 时取“ =”号,此时 d mina b这时有2b 2 a 2 1a 1 a1或b 1b1又r22b 22∴ 5d 22a 2b2故所求圆的方程为(x 1)2 (y 1)2 2或(x 1)2 (y 1)2 2 解法二:同解法一,得a 2bd.5∴ a 2b 5d .2 2 2∴ a2 4b2 4 5bd 5d2.将a2 2b2 1代入上式得:222b2 4 5bd 5d2 1 0 .上述方程有实根,故28(5d 2 1) 0,∴d 5.5将d 5代入方程得b 1.5又2b2 a2 1 ∴ a 1.由a 2b 1 知a 、b 同号.故所求圆的方程为(x 1)2 (y 1)2 2或(x 1)2 (y 1)2 2 .说明:本题是求点到直线距离最小时的圆的方程,若变换为求面积最小呢?类型二:切线方程、切点弦方程、公共弦方程例 5 已知圆O:x2 y2 4,求过点P 2,4 与圆O相切的切线.解:∵点P 2,4 不在圆O 上,∴切线PT 的直线方程可设为y k x 2 4根据d r∴2k 4 221 k3解得k343所以y 3 x 2 44即3x 4y 10 0因为过圆外一点作圆得切线应该有两条,可见另一条直线的斜率不存在.易求另一条切线为说明:上述解题过程容易漏解斜率不存在的情况,要注意补回漏掉的解.本题还有其他解法,例如把所设的切线方程代入圆方程,用判别式等于0 解决(也要注意漏解) .还可以运用2x0x y0y r 2,求出切点坐标x0、y0的值来解决,此时没有漏解.例6 两圆C 1:x 2 y 2 D 1x E 1y F 1 0与C 2:x 2 y 2 D 2x E 2yF 2 0相交于 A 、 B 两点,求它们的公共弦AB 所在直线的方程.分析: 首先求 A 、 B 两点的坐标,再用两点式求直线 AB 的方程,但是求两圆交点坐标的过程太繁.为了避免求,可以采用“设而不求”的技巧.解: 设两圆 C 1、C 2 的任一 交点坐标为 (x 0 , y 0) ,则有:22 x 0 y 0 D 1xE 1y 0F 1 0①22 x 0 yD 2x0 E 2 yF 2 0②①-②得: (D 1 D 2)x 0 (E 1 E 2)y 0 F 1F 2 0 .∵ A 、 B 的坐标满足方程(D 1 D 2)x(E 1 E 2)yF 1F 2 0 .∴方程 (D 1 D 2 )x (E 1E 2)yF 1 F 2是过 A 、 B 两点的直线方程又过 A 、 B 两点的直线是唯一的.∴两圆C 1、 C 2的公共弦 AB 所在直线的方程为 (D 1 D 2)x (E 1 E 2)yF 1 F 2 0.说明: 上述解法中,巧妙地避开了求 A 、 B 两点的坐标,虽然设出了它们的坐标,但并没有去求它,而是利用曲 线与方程的概念达到了目标.从解题的角度上说,这是一种“设而不求”的技巧,从知识内容的角度上说,还体现了 对曲线与方程的关系的深刻理解以及对直线方程是一次方程的本质认识.它的应用很广泛.例 7、过圆 x 2 y 2 1外一点 M(2,3) ,作这个圆的两条切线 MA 、 MB ,切点分别是 A 、B ,求直线 AB 的方程。
【优质文档】人教A版必修2圆的标准方程精选课时练习(含答案)2
( 1)当 AB 的倾斜角为 45o 时,求以 AB 为直径的圆的标准方程;
( 2)问是否存在常数 ,使得 | AB | |CD | | AB | | CD |恒成立?若存在,求 的
值;若不存在,请说明理由 .
37.已知圆 x2 y2 8 x 6 y 0 ;
( 1)求出圆心坐标以及半径;
( 2)过点 1,1 作直线 l 被圆截得的弦长为 8,求出直线 l 的方程.
准方程为 ( )
2
A. x 3
y2
25
2
2
B. x ( y 3) 25
C. ( x 3)2 y 2 5
D. ( x 3)2 y2 25
16 .一束光线从点
1,1 出发,经 x 轴反射到圆 C :
x
2
2
2
y 3 4 上的最短路
径长度是(
)
A .4
B.5
C. 3
D.2
2
17.已知圆 x
2
y
2x
my 4
0 上两点 M , N 关于直线 2 x
)
A .3
B.2
C. 9
D.6
11.直线 y kx 2k 1 恒过定点 C ,则以 C 为圆心, 5 为半径的圆的方程为(
)
A . (x 2) 2 ( y 1)2 5
B. ( x 2)2 ( y 1)2 25
C. ( x 2) 2 ( y 1)2 25
D. ( x 2)2 ( y 1)2 5
12.与直线 x
点 B 在 x 轴上 . (1) 求直线 AB 的方程 ; (2) 求△ OAB 的外接圆的方程 .
试卷第 6 页,总 7 页
46.已知圆心在 x 轴上的圆 C 与 x 轴交于两点 A(1,0) ,B(5,0) , (1) 求此圆的标准方程; (2) 设 P(x, y)为圆 C 上任意一点,求 P(x, y)到直线 x-y+ 1= 0 的距离的最大值和最小 值.
圆与方程试题及答案
圆与方程试题及答案1.圆(x+2)^2+y^2=5关于原点P(0,0)对称的圆的方程为(B)x+(y-2)^2=5.2.若P(2,-1)为圆(x-1)^2+y^2=25的弦AB的中点,则直线AB的方程是(A)x-y-3=0.3.圆x+y-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离最大值是(C)1+√2.4.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(B)-2或8.5.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(C)3条。
6.圆x+y-4x=0在点P(1,3)处的切线方程为(B)x+3y-4=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)2.2.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(x^2+y^2-1)^2=3(x^2+y^2).3.圆心在直线2x-y-7=0上的圆C与y轴交于两点A(-2,-4)、B(2,4),则圆C的方程为(x-3)^2+(y+1)^2=9.4.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2,则圆C的方程为(x-3)^2+(y-kx)^2=4+k^2.三、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。
解:因为点P在直线x+y+1=0上,所以a+b+1=0,即a=-b-1.将a=-b-1代入a^2+b^2-2a-2b+2中,得到a^2+b^2-2a-2b+2=2b^2+2b+4,这是关于b的二次函数,因此最小值为该函数的顶点,即b=-1,此时a=0,所以最小值为6.2.求以A(-1,2)、B(5,-6)为直径两端点的圆的方程。
解:圆的直径AB的中点为M(2,-2),半径为AM的长度,即√((2-(-1))^2+(-2-2)^2)=√26/2,所以圆的方程为(x-2)^2+(y+2)^2=13.3.求过点A(1,2)和B(1,10)且与直线x-2y-1=0相切的圆的方程。
圆的方程测试题及答案.doc
圆的方程专项测试题一、选择题1.若直线4x-3y -2=0与圆x 2+y 2-2ax+4y +a 2-12=0总有两个不同交点,则a 的取值范围是( )A.-3<a <7 B .-6<a <4 C.-7<a <3 D.-21<a <192.圆(x-3)2+(y -3)2=9上到直线3x+4y -11=0的距离等于1的点有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.使圆(x-2)2+(y +3)2=2上点与点(0,-5)的距离最大的点的坐标是( ) A.(5,1) B.(3,-2) C.(4,1)D.(2 +2,2-3)4.若直线x+y =r 与圆x 2+y 2=r(r >0)相切,则实数r 的值等于( ) A.22B.1C.2D.25.若曲线x 2+y 2+a 2x +(1–a 2)y –4=0关于直线y –x =0的对称曲线仍是其本身,则实数a =( B ) A .21± B .22± C .2221-或D .2221或-6.直线x-y +4=0被圆x 2+y 2+4x-4y +6=0截得的弦长等于( ) A.8B.4C.22D.427.圆9)3()3(22=-+-y x 上到直线3 x + 4y -11=0的距离等于1的点有( C ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个8.圆(x-3)2+(y +4)2=2关于直线x+y =0的对称圆的标准方程是( ) A.(x+3)2+(y -4)2=2 B.(x-4)2+(y +3)2=2 C.(x+4)2+(y -3)=2 D.(x-3)2+(y -4)2=29.点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y 2=1的内部,则实数a 的取值范围是( ) A.|a |<1B.|a |<51 C.|a |<121D.|a |<131 10.关于x,y 的方程Ax 2+Bx y +C y 2+Dx+E y +F=0表示一个圆的充要条件是( ) A.B=0,且A=C ≠0 B.B=1且D 2+E 2-4AF >0 C.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF ≥0 D.B=0且A=C ≠0,D 2+E 2-4AF >0 11.过点P(-8,-1),Q(5,12),R(17,4)三点的圆的圆心坐标是( ) A.(314,5) B.(5,1) C.(0,0) D.(5,-1)12.若两直线y =x+2k 与y =2x+k+1的交点P 在圆x 2+2=4的内部,则k 的范围是( ) A.-51<k <-1B.-51<k <1C.-31<k <1 D.-2<k <2二、填空题13.圆x 2+y 2+ax=0(a ≠0)的圆心坐标和半径分别是 .14.若实数x,y 满足x 2+y 2-2x+4y =0,则x-2y 的最大值是 .15.若集合A={(x 、y )|y =-|x |-2},B={(x,y )|(x-a)2+y 2=a 2}满足A ∩B=ϕ,则实数a 的取值范围是 .16.过点M(3,0)作直线l 与圆x 2+y 2=16交于A 、B 两点,当θ= 时,使△AOB 的面积最大,最大值为 (O 为原点).三、解答题17.求圆心在直线2x-y -3=0上,且过点(5,2)和(3,-2)的圆的方程.18. 过圆(x -1)2+(y -1)2=1外一点P(2,3),向圆引两条切线切点为A 、B. 求经过两切点的直线l 方程.19. 已知圆02422=++-+m y x y x 与y 轴交于A 、B 两点,圆心为P ,若︒=∠90APB .求m 的值.20.已知直角坐标平面内点Q(2,0),圆C :x 2+y 2=1,动点M 到圆C 的切线长与|MQ |的比等于常数λ(λ>0),求动点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.21.自点A (-3,3)发出的光线L 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线m 所在直线与圆C :x 2+ y 2 -4x -4y +7 = 0相切,求光线L 、m 所在的直线方程.22.已知圆C :044222=-+-+y x y x ,是否存在斜率为1的直线L ,使L 被圆C 截得的弦AB 为直径的圆过原点,若存在求出直线L 的方程,若不存在说明理由.参考答案:1.B2.C3.B4.D5.B6.C7.C8.B9.D 10.D 11.D 12.B 13.(-2a ,0), 2a 14.10 15.-2(2+1)<a <2(2+1)16.θ=arccot22 或π-arccot22, 817.(x-2)2+(y -1)2=10 10.3x+4y +1=0或4x+3y -1=0 ;18. 解:设圆(-1)2+(y -1)2=1的圆心为1O ,由题可知,以线段P 1O 为直径的圆与与圆1O 交于AB 两点,线段AB 为两圆公共弦,以P 1O 为直径的圆方程5)20()23(22=-+-y x ①已知圆1O 的方程为(x-1)2+(y -1)2=1 ② ①②作差得x+2y -41=0, 即为所求直线l 的方程。
高考数学圆的方程专题练习(含答案)
2019-2019 年高考数学圆的方程专题练习(含答案)圆的标准方程 (x-a)+(y-b)=r 中,有三个参数a、b、r,下边是查词典数学网整理的2019-2019 年高考数学圆的方程专题练习,希望岁考生复习有帮助。
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________.[ 分析 ] 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).所以该圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.[ 答案 ] (x-2)2+(y-1)2=12.(2019 南京质检 )已知点 P(2,1)在圆 C:x2+y2+ax-2y+b=0 上,点 P对于直线 x+y-1=0 的对称点也在圆 C 上,则圆 C 的圆心坐标为________.[ 分析 ] 由于点 P 对于直线 x+y-1=0 的对称点也在圆上,该直线过圆心,即圆心知足方程x+y-1=0 ,所以 -+1-1=0,解得 a=0,所以圆心坐标为 (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 ________.[ 分析 ] 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.(2019 江苏常州模拟 )已知实数 x,y 知足 x2+y2-4x+6y+12=0 ,则|2x-y|的最小值为 ________.[ 分析 ] 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 对于直线 2ax-by+8=0(a0,b0)对称,则 + 的最小值是 ________.[ 分析 ] 由圆的对称性可得,直线2ax-by+8=0 必过圆心 (-2,4),所以a+b=2.所以 +=+=++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.(2019 南京市、盐城市高三模拟 )在平面直角坐标系 xOy 中,若圆x2+(y-1)2=4 上存在 A,B 两点对于点 P(1,2)成中心对称,则直线AB 的方程为 ________.[ 分析 ] 由题意得圆心与 P 点连线垂直于 AB ,所以 kOP==1,kAB=-1 ,而直线 AB 过 P 点,所以直线 AB 的方程为 y-2=-(x-1) ,即 x+y-3=0. [ 答案 ] x+y-3=07.(2019 泰州质检 )若 a,且方程 x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0 表示圆,则a=________.[ 分析 ] 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)对于直线 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,所以的最小值为 -4.10.已知圆的圆心为坐标原点,且经过点(-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)已知心 (0,0),半径 r==2,所以的方程x2+y2=4.(2)由已知得 l1 与相切,心 (0,0)到 l1 的距离等于半径2,即=2,解得 b=4.(3)l2 与 x2+y2=4 订交,心 (0,0)到 l2 的距离 d==,所截弦 l=2=2=2. 一般来,“教”观点之形成了十分漫的史。
高中数学圆的方程典型例题(含答案)
高中数学圆的方程典型例题类型一:圆的方程例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系.分析:欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点P 与圆的位置关系,只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径,则点在圆内.解法一:(待定系数法)设圆的标准方程为222)()(r b y a x =-+-. ∵圆心在0=y 上,故0=b . ∴圆的方程为222)(r y a x =+-. 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点.∴⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-22224)3(16)1(ra r a解之得:1-=a ,202=r .所以所求圆的方程为20)1(22=++y x . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径)因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点,所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为13124-=--=AB k ,故l 的斜率为1,又AB 的中点为)3,2(,故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x .又知圆心在直线0=y 上,故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(22=++==AC r .故所求圆的方程为20)1(22=++y x . 又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为r PC d >=++==254)12(22.∴点P 在圆外.例2 求半径为4,与圆042422=---+y x y x 相切,且和直线0=y 相切的圆的方程.分析:根据问题的特征,宜用圆的标准方程求解.解:则题意,设所求圆的方程为圆222)()(r b y a x C =-+-:. 圆C 与直线0=y 相切,且半径为4,则圆心C 的坐标为)4,(1a C 或)4,(2-a C . 又已知圆042422=---+y x y x 的圆心A 的坐标为)1,2(,半径为3.若两圆相切,则734=+=CA 或134=-=CA .(1)当)4,(1a C 时,2227)14()2(=-+-a ,或2221)14()2(=-+-a (无解),故可得1022±=a . ∴所求圆方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2224)4()1022(=-++-y x .(2)当)4,(2-a C 时,2227)14()2(=--+-a ,或2221)14()2(=--+-a (无解),故622±=a . ∴所求圆的方程为2224)4()622(=++--y x ,或2224)4()622(=+++-y x .说明:对本题,易发生以下误解:由题意,所求圆与直线0=y 相切且半径为4,则圆心坐标为)4,(a C ,且方程形如2224)4()(=-+-y a x .又圆042422=---+y x y x ,即2223)1()2(=-+-y x ,其圆心为)1,2(A ,半径为3.若两圆相切,则34+=CA .故2227)14()2(=-+-a ,解之得1022±=a .所以欲求圆的方程为2224)4()1022(=-+--y x ,或2224)4()1022(=-++-y x .上述误解只考虑了圆心在直线0=y 上方的情形,而疏漏了圆心在直线0=y 下方的情形.另外,误解中没有考虑两圆内切的情况.也是不全面的.例3 求经过点)5,0(A ,且与直线02=-y x 和02=+y x 都相切的圆的方程.分析:欲确定圆的方程.需确定圆心坐标与半径,由于所求圆过定点A ,故只需确定圆心坐标.又圆与两已知直线相切,故圆心必在它们的交角的平分线上.解:∵圆和直线02=-y x 与02=+y x 相切, ∴圆心C 在这两条直线的交角平分线上,又圆心到两直线02=-y x 和02=+y x 的距离相等.∴5252y x y x +=-.∴两直线交角的平分线方程是03=+y x 或03=-y x . 又∵圆过点)5,0(A ,∴圆心C 只能在直线03=-y x 上. 设圆心)3,(t t C∵C 到直线02=+y x 的距离等于AC ,∴22)53(532-+=+t t t t .化简整理得0562=+-t t .解得:1=t 或5=t∴圆心是)3,1(,半径为5或圆心是)15,5(,半径为55. ∴所求圆的方程为5)3()1(22=-+-y x 或125)15()5(22=-+-y x .说明:本题解决的关键是分析得到圆心在已知两直线的交角平分线上,从而确定圆心坐标得到圆的方程,这是过定点且与两已知直线相切的圆的方程的常规求法.例4、 设圆满足:(1)截y 轴所得弦长为2;(2)被x 轴分成两段弧,其弧长的比为1:3,在满足条件(1)(2)的所有圆中,求圆心到直线02=-y x l :的距离最小的圆的方程.分析:要求圆的方程,只须利用条件求出圆心坐标和半径,便可求得圆的标准方程.满足两个条件的圆有无数个,其圆心的集合可看作动点的轨迹,若能求出这轨迹的方程,便可利用点到直线的距离公式,通过求最小值的方法找到符合题意的圆的圆心坐标,进而确定圆的半径,求出圆的方程.解法一:设圆心为),(b a P ,半径为r . 则P 到x 轴、y 轴的距离分别为b 和a .由题设知:圆截x 轴所得劣弧所对的圆心角为︒90,故圆截x 轴所得弦长为r 2. ∴222b r =又圆截y 轴所得弦长为2. ∴122+=a r .又∵),(b a P 到直线02=-y x 的距离为52b a d -=∴2225b a d -=ab b a 4422-+= )(242222b a b a +-+≥ 1222=-=a b当且仅当b a =时取“=”号,此时55min =d . 这时有⎩⎨⎧=-=1222a b b a ∴⎩⎨⎧==11b a 或⎩⎨⎧-=-=11b a 又2222==b r故所求圆的方程为2)1()1(22=-+-y x 或2)1()1(22=+++y x 解法二:同解法一,得52b a d -=.∴d b a 52±=-.∴2225544d bd b a +±=. 将1222-=b a 代入上式得:01554222=++±d bd b .上述方程有实根,故0)15(82≥-=∆d ,∴55≥d . 将55=d 代入方程得1±=b . 又1222+=a b ∴1±=a . 由12=-b a 知a 、b 同号.故所求圆的方程为2)1()1(22=-+-y x 或2)1()1(22=+++y x . 说明:本题是求点到直线距离最小时的圆的方程,若变换为求面积最小呢?类型二:切线方程、切点弦方程、公共弦方程例5 已知圆422=+y x O :,求过点()42,P 与圆O 相切的切线. 解:∵点()42,P 不在圆O 上, ∴切线PT 的直线方程可设为()42+-=x k y 根据r d =∴21422=++-kk解得 43=k 所以 ()4243+-=x y即 01043=+-y x因为过圆外一点作圆得切线应该有两条,可见另一条直线的斜率不存在.易求另一条切线为2=x .说明:上述解题过程容易漏解斜率不存在的情况,要注意补回漏掉的解.本题还有其他解法,例如把所设的切线方程代入圆方程,用判别式等于0解决(也要注意漏解).还可以运用200r y y x x =+,求出切点坐标0x 、0y 的值来解决,此时没有漏解.例6 两圆0111221=++++F y E x D y x C :与0222222=++++F y E x D y x C :相交于A 、B 两点,求它们的公共弦AB 所在直线的方程.分析:首先求A 、B 两点的坐标,再用两点式求直线AB 的方程,但是求两圆交点坐标的过程太繁.为了避免求交点,可以采用“设而不求”的技巧.解:设两圆1C 、2C 的任一交点坐标为),(00y x ,则有:0101012020=++++F y E x D y x ① 0202022020=++++F y E x D y x ②①-②得:0)()(21021021=-+-+-F F y E E x D D .∵A 、B 的坐标满足方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D . ∴方程0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D 是过A 、B 两点的直线方程. 又过A 、B 两点的直线是唯一的.∴两圆1C 、2C 的公共弦AB 所在直线的方程为0)()(212121=-+-+-F F y E E x D D .说明:上述解法中,巧妙地避开了求A 、B 两点的坐标,虽然设出了它们的坐标,但并没有去求它,而是利用曲线与方程的概念达到了目标.从解题的角度上说,这是一种“设而不求”的技巧,从知识内容的角度上说,还体现了对曲线与方程的关系的深刻理解以及对直线方程是一次方程的本质认识.它的应用很广泛.例7、过圆122=+y x 外一点)3,2(M ,作这个圆的两条切线MA 、MB ,切点分别是A 、B ,求直线AB 的方程。
高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析
高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析1.以为圆心且过原点的圆的方程为_____________.【答案】.【解析】由题意,得所求圆的半径,则所求圆的标准方程为.【考点】圆的标准方程.2.已知以点为圆心的圆与直线相切,过点的动直线与圆相交于两点.(1)求圆的方程;(2)当时,求直线的方程.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)由直线与以为圆心的圆相切得到该圆的半径,然后根据圆心的坐标与半径即可写出圆的标准方程;(2)先由弦的长与圆的半径得到圆心到直线的距离,进而设出直线的方程(注意检验直线斜率不存在的情况),由点到直线的距离公式即可算出的取值,从而可写出直线的方程.试题解析:(1)由题意知到直线的距离为圆半径圆的方程为(2)设线段的中点为,连结,则由垂径定理可知,且,在中由勾股定理易知当动直线的斜率不存在时,直线的方程为时,显然满足题意;当动直线的斜率存在时,设动直线的方程为:由到动直线的距离为1得或为所求方程.【考点】1.圆的标准方程;2.点到直线的距离公式;3.直线与圆的位置关系.3.已知圆的圆心与点关于直线对称,直线与圆相交于两点,且,求圆的方程.【答案】.【解析】先设点,根据对称的特征,直线的斜率与直线的斜率互为负倒数,且线段的中点在直线上,列出方程组,求解可得圆心,接着计算圆心到直线的距离,最后由弦长、圆心到直线的距离及的平方关系:计算出半径,根据圆心的坐标与半径即可写出圆的标准方程.试题解析:设点关于直线的对称点为则由 4分故圆心到直线的距离 6分所以圆的半径的平方 8分故圆的方程为 10分.【考点】1.圆的标准方程;2.直线与圆的位置关系.4.圆心为,且经过点的圆的标准方程为.【答案】.【解析】由题得半径r=,根据圆的标准方程公式可得圆的标准方程为:.【考点】圆的标准方程.5.已知圆经过坐标原点和点,且圆心在轴上.(1)求圆的方程;(2)设直线经过点,且与圆相交所得弦长为,求直线的方程.【答案】(1);(2)或【解析】(1)本题求圆的方程,已知圆上两点即圆心的纵坐标,所以需要求出圆的半径和圆心的横坐标两个值即可确定圆的方程,通过列解方程即可求出相应的量,该题的半径的长刚好就是圆心的横坐标的值,这个条件要用上.(2)该小题是直线与圆的位置关系问题,特别要先判断直线的斜率不存在的时候的情况,通过画图可知符合条件,其次是斜率存在时,通过重点三角形(弦心距,半弦长,半径)的关系可以求出弦心距的长,从而再用圆心到直线的距离公式求出直线的斜率,又过已知点即可写出直线方程.试题解析:(1)设圆的圆心坐标为,依题意,有,即,解得,所以圆的方程为.(2)依题意,圆的圆心到直线的距离为,所以直线符合题意.另,设直线方程为,即,则,解得,所以直线的方程为,即.综上,直线的方程为或.【考点】1.直线与圆的关系.2.圆的标准方程.3.分类归纳思想.4.运算能力的锻炼.6.圆关于A(1,2)对称的圆的方程为【答案】【解析】圆关于点对称圆,先找圆心关于点的对称点,半径不变,可以得到对称圆的方程【考点】圆关于点对称7.已知圆过直线和圆的交点,且原点在圆上.则圆的方程为.【答案】【解析】根据题意可设圆的方程为:,因为原点在圆上,故.所以所求圆的方程为.【考点】直线与圆的位置关系,圆的标准方程.8.已知圆:+=1,圆与圆关于直线对称,则圆的方程为()A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1【解析】由两圆关于直线对称可知两圆心与关于直线对称,且半径相等,因(-1,1)关于直线的对称点(2,-2),故圆:+=1,选B.【考点】圆的标准方程.9.已知圆方程为.(1)求圆心轨迹的参数方程C;(2)点是(1)中曲线C上的动点,求的取值范围.【答案】(1)(2)-≤2x+y≤。
圆与方程试题及答案
圆与方程试题及答案一、选择题1. 若圆心在原点,半径为5的圆的标准方程是()。
A. x^2 + y^2 = 25B. (x-5)^2 + y^2 = 25C. (x+5)^2 + y^2 = 25D. x^2 + y^2 - 10x - 10y = 0答案:A2. 已知圆的方程为(x-3)^2 + (y-4)^2 = 25,圆心坐标为()。
A. (3, 4)B. (-3, 4)C. (3, -4)D. (-3, -4)答案:A3. 圆x^2 + y^2 = 9与直线x + y = 0相交于两点,这两点之间的距离是()。
A. 2√2B. 3√2C. √2D. √3答案:A二、填空题4. 圆心在(2, -3),半径为4的圆的方程是______。
答案:(x-2)^2 + (y+3)^2 = 165. 若圆(x-1)^2 + (y+2)^2 = 9与直线y = 2x + 3相切,则圆心到直线的距离为______。
答案:√5三、解答题6. 已知圆C的方程为x^2 + y^2 - 6x - 8y + 24 = 0,求圆C的圆心坐标和半径。
答案:圆C的方程可以写成标准形式:(x-3)^2 + (y-4)^2 = 1。
所以圆心坐标为(3, 4),半径为1。
7. 求圆x^2 + y^2 - 4x + 6y + 9 = 0与圆x^2 + y^2 + 2x - 6y +8 = 0的公共弦所在直线的方程。
答案:将两个圆的方程相减得公共弦所在直线的方程为:-6x + 12y - 1 = 0,即3x - 6y + 1/2 = 0。
8. 已知圆x^2 + y^2 - 2x - 4y + 4 = 0,求过点(1, 2)的圆的切线方程。
答案:圆心坐标为(1, 2),半径为1。
过点(1, 2)的切线方程为x = 1或y - 2 = -(x - 1),即x = 1或x + y - 3 = 0。
圆的标准方程试题(含答案)
(一)选择题1、若直线(m 2-1)x-y+1-2m=0不过第一象限,则实数m 取值范围是A 、-1<m ≤21B 、21-≤m ≤1C 、21<m<1D 、21≤m ≤1 2、已知直线2x+y-2=0和mx-y+1=0的夹角为4π,则m 值为 A 、31-或-3 B 、-3或31 C 、-3或3 D 、31或3 3、点P 在直线x+y-4=0上,O 为原点,则|OP|的最小值是A 、2B 、6C 、22D 、104、过点A (1,4),且横纵截距的绝对值相等的直线共有A 、1条B 、2条C 、3条D 、4条5、圆x 2+y 2-4x+2y+C=0与y 轴交于A 、B 两点,圆心为P ,若∠APB=900,则C 的值是A 、-3B 、3C 、22D 、86、若圆(x-3)2+(y+5)2=r 2上有且只有两个点到直线4x-3y-2=0距离等于1,则半径r 取值范围是A 、(4,6)B 、[4,6)C 、(4,6]D 、[4,6]7、将直线x+y-1=0绕点(1,0)顺时针旋转2π后,再向上平移一个单位,此时恰与圆x 2+(y-1)2=R 2相切,则正数R 等于A 、21B 、22C 、1D 、28、方程x 2+y 2+2ax-2ay=0所表示的圆A 、关于x 轴对称B 、关于y 轴对称C 、关于直线x-y=0对称D 、关于直线x+y=0对称(二)填空题9、直线ax+by+c=0与直线dx+ey+c=0的交点为(3,-2),则过点(a ,b ),(d ,e )的直线方程是___________________。
10、已知{(x ,y)|(m+3)x+y=3m-4}∩{(x ,y)|7x+(5-m)y-8=0}=φ,则直线(m+3)x+y=3m+4与坐标轴围成的三角形面积是__________________。
11、已知x ,y满足⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-+≥++010y 5x 206y 3x 5015y 8x 3,则x-y 的最大值为________,最小值为________。
高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析
高二数学圆的标准方程与一般方程试题答案及解析1.已知圆的圆心在直线上,且与轴交于两点,.(1)求圆的方程;(2)求过点的圆的切线方程.【答案】(1);(2).【解析】(1)先联立直线的中垂线方程与直线方程,求出交点的坐标即圆心的坐标,然后再计算出,最后就可写出圆的标准方程;(2)求过点的圆的切线方程问题,先判断点在圆上还是在圆外,若点在圆上,则所求直线的斜率为,由点斜式即可写出切线的方程,若点在圆外,则可设切线方程为(此时注意验证斜率不存在的情形),然后由圆心到切线的距离等于半径,求出即可求出切线的方程.试题解析:(1)因为圆与轴交于两点,,所以圆心在直线上由得即圆心的坐标为 2分半径所以圆的方程为 4分(2)由坐标可知点在圆上,由,可知切线的斜率为 6分故过点的圆的切线方程为 8分.【考点】1.圆的方程;2.直线与圆的位置关系.2.已知圆C经过A(1,1)、B(2,)两点,且圆心C在直线l:x-y+1=0上,求圆C的标准方程.【答案】(x+3)2+(y+2)2=25.【解析】设圆心坐标为C(a,a+1),根据A、B两点在圆上利用两点的距离公式建立关于a的方程,解出a值,从而算出圆C的圆心和半径,可得圆C的方程.试题解析:∵圆心在直线x-y+1=0上,∴设圆心坐标为C(a,a+1),根据点A(1,1)和B(2,-2)在圆上,可得(a−1)2+(a+1−1)2=(a−2)2+(a+1+2)2,解之得a=-3,∴圆心坐标为C(-3,2),半径r2=(−3−1)2+(−3+1−1)2=25,r=5,∴此圆的标准方程是(x+3)2+(y+2)2=25.【考点】圆的标准方程.3.(本题11分)已知圆,过原点的直线与圆相交于两点(1) 若弦的长为,求直线的方程;(2)求证:为定值。
【答案】(1);(2)当不存在时,直线为,此时,当存在时,设直线,设,所以。
【解析】(1)设直线方程,所以,………3分解得所以直线方程为……………………………5分(2)当不存在时,直线为,此时……6分当存在时,设直线,设,消y得,……7分所以综上:……………………………11分另法:三点共线,(=【考点】直线与圆的综合应用。
圆与方程(含答案)
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±错误!未找到引用源。
=0 B.2x-y+错误!未找到引用源。
=0C.2x-y-错误!未找到引用源。
=0 D.2x-y±错误!未找到引用源。
=05.直线x-y+4=0被圆x2+y2+4x-4y+6=0截得的弦长等于().A.错误!未找到引用源。
B.2 C.2错误!未找到引用源。
D.4错误!未找到引用源。
6.一圆过圆x2+y2-2x=0与直线x+2y-3=0的交点,且圆心在错误!未找到引用源。
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.30 B.18 C.6错误!未找到引用源。
D.5错误!未找到引用源。
8.两圆(x-a)2+(y-b)2=r2和(x-b)2+(y-a)2=r2相切,则().A.(a-b)2=r2B.(a-b)2=2r2C.(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+y2=10相切,则c的值为().A.14或-6 B.12或-8 C.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.错误!未找到引用源。