年高考第一轮复习数学圆的方程
2025高考数学一轮复习-第39讲-圆的方程【课件】
解得
(3-a)2+(-2-b)2=r2,
ab= =21, ,
故圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=10.
r= 10,
25+4+5D+2E+F=0,
方法三:设圆的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),则9+4+3D-2E+F=0,
解得DE==--24,,所以所求圆的方程为
M
为线段
ED
的中
点得
x=x1+2 3, y=y1+2 0,
解得
x1=2x-3, y1=2y.
又点 D 在圆 C:(x-2)2+(y-4)2=10 上,所以(2x-3-2)2+(2y-4)2=
10,化简得x-522+(y-2)2=52,故点 M 的轨迹方程为x-522+(y-2)2=52.
【答案】(x-2)2+(y-4)2=10 x-522+(y-2)2=52
a-b 4=-12, 2a-b-3=0,
解得ab= =21, , 所以 C(2,1),所以 r=|CA|= (5-2)2+(2-1)2= 10,
所以所求圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=10.
方法二:设圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,则2(5a--ab)-2+3(=2-0,b)2=r2,
举题说法 圆的方程
1 (1) 经过点A(5,2),B(3,-2),且圆心在直线2x-y-3=0上的 圆的标准方程是________________________.
【解析】 方法一:(几何法)由题意知kAB=2,AB的中点为(4,0).设圆心为C(a,b). 因为圆过 A(5,2),B(3,-2)两点,所以圆心一定在线段 AB 的垂直平分线上,则
2.圆心为C(-8,3),且经过点M(-5,-1)的圆的方程是( A )
高考数学一轮复习全程复习构想数学(文)【统考版】第三节 圆的方程(课件)
2.点与圆的位置关系 点M(x0,y0)与圆(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系:
(1)若M(x0,y0)在圆外,则_(x_0_-_a_)_2+__(_y0_-__b_)2_>_r_2_. (2)若M(x0,y0)在圆上,则_(x_0_-_a_)_2+__(_y0_-__b_)2_=_r_2_.
答案:B
10
考点三 与圆有关的轨迹方程 [综合性]
[例3] 已知圆x2+y2=4上一定点A(2,0),B(1,1)为圆内一点,P, Q为圆上的动点.
(1)求线段AP中点的轨迹方程; (2)若∠PBQ=90°,求线段PQ中点的轨迹方程.
解析:(1)设AP的中点为M(x,y),由中点坐标公式可知,P点坐标为(2x-2, 2y).因为P点在圆x2+y2=4上,所以(2x-2)2+(2y)2=4.故线段AP中点的轨迹方程 为(x-1)2+y2=1.
(2)求y-x的最大值和最小值; (3)求x2+y2的最大值和最小值.
一题多变 (变问题)若例1中条件不变,求P(x,y)到直线3x+4y+12=0的距离
的最大值和最小值.
答案:(1)B
12
反思感悟 建立函数关系式求最值
根据已知条件列出相关的函数关系式,再根据关系式的特征选用基 本不等式、函数单调性等方法求最值.
(3)若M(x0,y0)在圆内,则_(x_0_-_a_)_2+__(_y_0-__b_)2_<__r2_.
二、必明2个常用结论
1.以A(x1,y1),B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x-x1)(x-x2) +(y-y1)(y-y2)=0.
2.二元二次方程表示圆的条件 对于方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示圆时易忽视D2+E2-4F>0这 一条件.
高考数学一轮单元复习:第44讲 圆的方程
2 2
。
│要点探究
要点探究
► 探究点1 探究点 求圆的方程
重庆卷] 轴上, 例 1 [2009·重庆卷 圆心在 y 轴上,半径为 1, 重庆卷 ,且过点 (1,2)的圆的方程为 的圆的方程为( ) , 的圆的方程为 A. x2+(y-2)2=1 - B. x2+(y+2)2=1 + C. (x-1)2+(y-3)2=1 - - D. x2+(y-3)2=1 -
│要点探究
思路】 二次函数图象与x轴有两个交点 【思路】 (1)二次函数图象与 轴有两个交点,与y轴 二次函数图象与 轴有两个交点, 轴 的交点中b≠0,(2)设圆的一般方程用待定系数法,(3)含 设圆的一般方程用待定系数法, 含 的交点中 , 设圆的一般方程用待定系数法 b的两项为一组,并提取 , 不含 的为另一组, 用恒等 的两项为一组, 的为另一组, 的两项为一组 并提取b,不含b的为另一组 式求. 式求
│要点探究
江苏卷]在平面 变式题 [2008·江苏卷 在平面直角坐标系 xOy 中, 江苏卷 在平面直角坐标系 记二次函数 f(x)=x2+2x+b(x∈R)与两坐标轴有三个交 = + ∈ 与两坐标轴有三个交 点,经过三个交点的圆记为 C。 。 (1)求实数 b 的取值范围; 求实数 的取值范围; (2)求圆 C 的方程; 求圆 的方程; (3)问圆 C 是否经过定点 其坐标与 b 无关 ?请证明你 问圆 是否经过定点(其坐标与 无关)? 的结论。 的结论。
│要点探究
【解答】 (1)设所求圆的方程为 解答】 设所求圆的方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0,则由题意有 + + = ,
圆的方程(高三一轮复习)
离得 r= 2-5 +1= 10,所以圆的方程为(x-2)
2
2
+y =10. 答案:(x-2) +y =10
2 2
2
品味高考 1.(2010· 广东卷)已知圆心在x轴上,半 径为 5的圆O位于y轴左侧,且与直线x+2y =0相切,则圆O的方程是 __________________.
|a+2×0| 解析:设圆心为(a,0)(a<0),则 r= 2 2 = 5, 1 +2 解得 a=-5. 2 2 答案:(x+5) +y =5
(2)经过点B(3,1),圆心在点C(-2,-4)
(3)以A(2,5),B(0,-1)直径
2.(2011· 辽宁卷) 已知圆C经过A(5,1), B(1,3)两点,圆心在x轴上,则C的方程为 ________________.
解析: 设圆心坐标为(x,0),则有 x-5 +1= x-1 +9,解得 x=2.由两点距
总结提高
1.确定圆的方程需要三个独立条件,“选标准,定 参数”是解题的基本方法. 一般来讲,条件涉及圆上的多个点,可选择一般方 程;条件涉及圆心和半径,可选圆的标准方程. 2.解决与圆有关的问题,应充分运用圆的几何性质 帮助解题.解决与圆有关的最值问题时,可根据代 数式子的几何意义,借助于平面几何知识,数形结 合解决.也可以利用圆的参数方程解决最值问题.
2
2
|AB|= (4-2) +(3-0) = 13, 则|BC|= 13- 3,|BD|= 13+ 3, 2 2 2 (x-4) +(y-3) 的最大值为( 13+ 3) , 2 最小值为( 13- 3) .
2
2
【点拨】涉及与圆有关的最值问题,可借助图形性 质,利用数形结合求解, 一般地: y-b ①形如 U= 形式的最值问题, 可转化为动直线 x-a 斜率的最值问题; 2 2 ②形如(x-a) +(y-b) 形式的最值问题,可转化 为圆心已定的动圆点
高考数学一轮复习考点知识与题型讲解42 圆的方程(含解析)
高考数学一轮复习考点知识与题型讲解考点42 圆的方程一.求圆的方程1.圆的定义:在平面内,到定点的距离等于定长的点的轨迹叫做圆. 2.圆的标准方程(1) 若圆的圆心为C(a,b ),半径为r ,则该圆的标准方程为:. (2) 方程表示圆心为C(a,b ),半径为r 的圆. 3.圆的一般方程(1)任意一个圆的方程都可化为:.这个方程就叫做圆的一般方程. (2) 对方程:. ①若,则方程表示以,为圆心,为半径的圆; ②若,则方程只表示一个点,; ③若,则方程不表示任何图形. 4.点与⊙C 的位置关系(1)|AC |<r ⇔点A 在圆内⇔; (2)|AC |=r ⇔点A 在圆上⇔; (3)|AC |>r ⇔点A 在圆外⇔.二.圆与圆的位置关系设两圆的圆心分别为、,圆心距为,半径分别为、(). (1)两圆相离:无公共点;,方程组无解.222()()x a y b r -+-=222()()x a y b r -+-=220x y Dx Ey F ++++=220x y Dx Ey F ++++=2240D E F +->(2D -)2E -F E D 42122-+0422=-+F E D (2D -)2E-0422<-+F E D 00()A x y ,22200()()x a y b r <-+-22200()()x a y b r =-+-22200()()x a y b r >-+-1C 2C 12d C C =R r R r >d R r >+(2)两圆外切:有一个公共点;,方程组有一组不同的解. (3)两圆相交:有两个公共点;,方程组有两组不同的解. (4)两圆内切:有一公共点;,方程组有一组不同的解.(5)两圆内含:无公共点;,方程组无解.特别地,时,为两个同心圆.三.直线与圆位置关系(或交点个数)的解题思路(1)把圆化成圆的标准方程22200()()x x y y r -+-=找出圆心()00,x y 和半径r (2)利用点到直线到距离公式求圆心到直线的距离d =(3)d 与r 比较大小d r d r d r >⎧⎪=⎨⎪<⎩相离,没有交点相切,一个交点相交,两个交点四.直线与圆弦长解题思路---垂定定理(1)把圆化成圆的标准方程22200()()x x y y r -+-=找出圆心()00,x y 和半径r (2)利用点到直线到距离公式求圆心到直线的距离d =(3)利用弦长公式l =五.圆上的点到直接距离最值的解题思路(1)把圆化成圆的标准方程22200()()x x y y r -+-=找出圆心()00,x y 和半径r(2)利用点到直线到距离公式求圆心到直线的距离d =(3)判断位置关系max min max min max min 200d d rd r d d r d d r r d r d d d r d r d ⎧=+⎧>⎨⎪=-⎩⎪⎪=+=⎧⎪=⎨⎨=⎩⎪⎪=+⎧⎪<⎨=⎪⎩⎩相离,相切,相交,d R r =+R r d R r -<<+d R r =-0d R r ≤<-0d =考点题型分析考点题型一 圆的方程【例1】(1)(2022·浙江杭州市·学军中学)圆22(1)3x y -+=的圆心坐标和半径分别是( ) A .(-1,0),3 B .(1,0),3 C .()1,0-D .()1,0(2)(2022·河南洛阳市)已知圆C 经过原点(0,0)O ,()4,3A ,(1,3)B -三点,则圆C 的方程为( ) A .22430x y x y +--= B .2230x y x y +-+= C .22550x y x +--= D .2270x y x y +-+=【答案】(1)D(2)D【解析】(1)根据圆的标准方程可得,22(1)3x y -+=的圆心坐标为(1,0),故选:D.(2)设圆的方程为220x y Dx Ey F ++++=()2240D E F +->,把点(0,0)O ,(4,3)A ,(1,3)B -代入得16943019300D E F D E F F ++++=⎧⎪++-+=⎨⎪=⎩,解得7D =-,1E =,0F =, 所以圆的方程是2270x y x y +-+=.故选:D . 【举一反三】1.(2022·河北区)圆22221x y x y ++-=的圆心和半径分别是( ) A .()1,1-;1 B .(1,1)-C .()1,1-;1D .()1,1-【答案】D【解析】圆22221x y x y ++-=的标准方程是:()()22113x y ++-=,所以圆的圆心和半径分别是()1,1-故选:D2.(2022·河南周口市)圆224240x y x y +-++=的半径和圆心坐标分别为( ) A .1;(2,1)r =- B .2;(2,1)r =-C .2;(2,1)r =-D .1;(2,1)r =-【答案】D 【解析】22(2)(1)1x y -++=∴半径和圆心坐标分别为()1;2,1r =-,选D3.(2022·全国课时练习)若方程x 2+y 2+2λx +2λy +2λ2―λ+1=0表示圆,则λ的取值范围是( )A .(1,+∞)B .1,15⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .(1,+∞)∪1(,)5-∞ D .R【答案】A【解析】因为方程x 2+y 2+2λx +2λy +2λ2―λ+1=0表示圆,所以D 2+E 2―4F >0, 即4λ2+4λ2―4(2λ2―λ+1)>0,解不等式得λ>1,即λ的取值范围是(1,+∞).故选:A. 4.(2022·内蒙古包头市)AOB 顶点坐标分别为()2,0A ,()0,4B ,()0,0O .则AOB 外接圆的标准方程为______. 【答案】()()22125x y -+-=【解析】设圆的标准方程为()()222x a y b r -+-=,因为过点()2,0A ,()0,4B ,()0,0O所以()()()()()()222222222200400a b r a b r a b r ⎧-+-=⎪⎪-+-=⎨⎪-+-=⎪⎩解得2125a b r =⎧⎪=⎨⎪=⎩则圆的标准方程为()()22125x y -+-=故答案为:()()22125x y -+-=考点题型二 点与圆的位置关系【例2】(1)(2022·福建厦门市·大同中学)点()3,4P 与圆的2224x y +=的位置关系是( )A .在圆外B .在圆内C .在圆上D .不确定(2)(2022·黑龙江哈尔滨市)已知圆22:2440C x y x y ++++=,则圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( )A B .6C 1D 1【答案】(1)A(2)D 【解析】(1)223424+>,因此,点P 在圆2224x y +=外.故选:A.(2)由222440x y x y ++++=得:()()22121x y +++=,∴圆心()1,2C --,半径1r =,∴圆心到坐标原点的距离d ==∴圆上的点到坐标原点的距离的最大值为1d r +=+.故选:D.【举一反三】1.(2022·山东省济南回民中学)若圆的方程是()()22234x y -+-=,则点()1,2( )A .是圆心B .在圆上C .在圆内D .在圆外【答案】C【解析】圆心()2,3,半径2r ,圆心到点()1,2距离2d ==<,故点()1,2在圆内,故选:C.2.(2022·江苏省苏州中学园区校)点P 在圆()22:34C x y -+=上,点()3,0Q -,则PQ 的最大值为( ) A .6 B .4 C .8 D .3【答案】C【解析】由于()22330364--+=>,所以Q 在圆C 外,圆C 的圆心为()3,0C ,半径2r ,则PQ 的最大值为2628QC r +==+=.故选:C3.(2022·四川宜宾市)若点(2,1)在圆22()5x a y -+=的内部,则实数a 的取值范围是______________. 【答案】()0,4【解析】因为点(2,1)在圆22()5x a y -+=的内部,所以2(2)15a -+<,即240a a -<,解得04a <<故答案为:()0,4考点题型三 直线与圆的位置关系【例3】(1)(2022·天津高三月考)已知直线:1l y kx =-与圆22:430C x y x +-+=相切,则正实数k 的值为___________.(2)2022·黑龙江哈尔滨市·哈尔滨三中高三一模(文))直线l :0x y -=与圆C :()2211x y -+=交于A 、B 两点,则AB =______.【答案】(1)43【解析】(1):110l y kx kx y =-⇒--=,()2222:43021C x y x x y +-+=⇒-+=, 圆心为()2,0,1r =1=,解得43k =或0k =,所以正实数k 的值为43故答案为:43(2)2=,故AB ==【举一反三】1.(2022·黑龙江哈尔滨市)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.33⎡-⎢⎣⎦ D.33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】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33k -≤≤.故选:C.2.(2022·林芝市第二高级中学)直线4350x y +-=与圆22(1)(2)9x y -+-=相交于A ,B 两点,则AB 的长度等于__________.【答案】【解析】22(1)(2)9x y -+-=圆心(1,2)C ,半径为3, 圆心C 到直线4350x y +-=的距离为d ,1,||d AB ==∴==.故答案为:3.(2022·宁夏吴忠市·高三其他模拟(文))若直线430x y a ++=与圆22(1)(2)9x y -+-=相交于,A B两点,且||AB =a =________. 【答案】5a =-或15a =- 【解析】直线430x y a ++=与圆22(1)(2)9x y -+-=相交于,A B 两点,且||AB =∴圆心()1,2到直线430x y a ++=1=,即1=,解得5a =-或15a =-.故答案为:5a =-或15a =-考点题型四 圆与圆的位置关系【例4】(2022·沙坪坝区·重庆八中)圆221:4C x y +=与圆()222:11C x y -+=的位置关系是( )A .相离B .外切C .相交D .内切【答案】D【解析】圆1C 的圆心为()10,0C ,半径为12r =,圆2C 的圆心为()21,0C ,半径为21r =,12121C C r r ∴==-,因此,两圆内切.故选:D.【举一反三】1.(2022·云南省大姚县第一中学)圆221:46120O x y x y +--+=与圆222:86160O x y x y +--+=的位置关系是( )A .相交B .相离C .内含D .内切【答案】D【解析】圆221:46120O x y x y +--+=即22231x y ,则圆心为()2,3,半径为1圆222:86160O x y x y +--+=即()()22439x y -+-=,则圆心为()4,3,半径为3两圆心间的距离122d r r ===-,所以两圆的位置关系为内切,故选:D .2.(2022·重庆)已知圆2123:C x y +=和圆()()222:1312C x y ++-=,那么这两个圆的位置关系是( ) A .相离 B .外切 C .相交 D .内切【答案】C【解析】由已知的()()12120,0,1,3,C C r r -==所以2112r r r r =+=-12C C == 所以211212r r C C r r <<+-,故两圆相交.故选:C.3.(2022·河南洛阳市)已知圆221:64120C x y x y +-++=,圆222:142340C x y x y +--+=,两圆公切线的条数为( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】C【解析】圆()()221:321C x y -++=,圆心()13,2C -,半径11r =,圆()()222:7116C x y -+-=,圆心()27,1C ,半径24r =,圆心距5d ==,12d r r =+,所以两圆相外切,公切线条数是3条.故选:C4.(2022·四川凉山彝族自治州)已知圆221:1C x y +=和圆()()2222:20C x y r r +-=>,若圆1C 和2C 有公共点,则r 的取值范围是( ) A .(]0,1 B .(]0,3 C .[]1,3D .[)1,+∞【答案】C【解析】由题意可知,圆1C 的圆心为()10,0C ,半径为1,圆2C 的圆心为()20,2C ,半径为r , 所以,122C C =,由于两圆有公共点,则1211r C C r -≤≤+,即1210r r r ⎧-≤≤+⎨>⎩,解得13r ≤≤.故选:C.。
高考数学一轮复习圆的方程
F=0,
16+4D+F=0, 2-D+E+F=0,
D=-4,
解得E=-6, F=0,
易得 D2+E2-4F>0,所以过这
三点的圆的方程为 x2+y2-4x-6y=0,即(x-2)2+(y-3)2=13.
若圆过(0,0),(4,0),(4,2)三点, 设过这三点的圆的一般方程为 x2+y2+Dx+Ey+F=0,分别将三点
第二节
圆与方程
第二节 圆与方程
1.回顾确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程. 2.初步了解用代数方法处理几何问题的思想. 3.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系. 4.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题.
必备知识·系统归纳 先整体系统知识,再分课时研究题点考法
Ⅰ.主干知识的再认再现
圆心到直线 l 的距离为 2 = 2<2,所以直线 l 与圆相交.又圆 心不在直线 l 上,所以直线不过圆心.故选 D. 答案:D
4.(人教 A 版选择性必修①P98·T3 改编)直线 y= 3x 被圆 C:x2+y2-2x
=0 截得的线段长为
()
A.2
B. 3
C.1
D. 2
解析:圆 C:x2+y2-2x=0 的圆心为(1,0),半径为 1,圆心到直线 y = 3x 的距离为 d= |3+3| 1= 23,弦长为 2· 1- 232=1,故选 C.
16+4D+F=0,
可 得 2-D+E+F=0, 20+4D+2E+F=0,
D=-156, 解 得 E=-2,
F=-156,
易得 D2+E2-
4F>0,所以过这三点的圆的方程为 x2+y2-156x-2y-156=0,即x-852 +(y-1)2=12659.
2024届新高考一轮复习人教A版 第八章 第3节 圆的方程 课件(31张)
A.1
B.2
C.-4
D.8
解析:由 x2+y2+x+4y-m=0 得(x+)2+(y+2)2=m+4+,所以 m+4+=,
所以 m=-4.
3.(选择性必修第一册P85T1改编)与圆(x-1)2+y2=4同圆心且经过点P(-2,4)的
圆的标准方程为( D )
A.(x-1)2+y2=17
第3节
圆的方程
[课程标准要求]
1.掌握圆的标准方程的特征,能根据所给条件求圆的标准方程.
2.掌握圆的一般方程,能对圆的一般方程与标准方程进行互化,了解二元二次
方程表示圆的条件.
1.圆的定义与方程
定义
标准方程
平面上到 定点 的距离等于 定长 的点的集合叫做圆
2
2
圆心为 (a,b)
2
(x-a) +(y-b) =r (r>0)
.
.
.
1.以A(x1,y1),B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.
2.同心圆系方程:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其中a,b是定值,r是参数.
1.(选择性必修第一册P85T2改编)已知圆的标准方程是(x-3)2+(y+2)2=16,下列
= ,
+ - = ,
故所求圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=4.故选 C.
法二(几何法)
由
= ,
+ - =
圆心一定在 AB 的中垂线上,A#43;(y-1)2=4.故选 C.
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.。
2025高考数学一轮复习-2.1.1-圆的标准方程【课件】
由已知条件知(-1-a)2+(1-b)2=r2, a+b-2=0, a=1,
解此方程组,得b=1, r2=4.
故所求圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=4.
法二:设点 C 为圆心,∵点 C 在直线 x+y-2=0 上, ∴可设点 C 的坐标为(a,2-a). 又∵该圆经过 A,B 两点, ∴|CA|=|CB|. ∴ (a-1)2+(2-a+1)2 = (a+1)2+(2-a-1)2, 解得 a=1. ∴圆心坐标为 C(1,1),半径长 r=|CA|=2. 故所求圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=4.
平面内确定圆的要素是什么? [提示] 圆心坐标和半径.
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)方程(x-a)2+(y-b)2=m2 表示圆.
()
(2)若圆的标准方程是(x-a)2+(y-b)2=m2(m≠0),则圆心为(a,
b),半径为 m.
()
(3)圆心是原点的圆的标准方程是 x2+y2=r2(r>0). ( )
位置关系 d 与 r 的大小 图示 点 P 的坐标的特点
点在圆外 d>__r
(x0-a)2+(y0-b)2>__r2
位置关系 d 与 r 的大小 图示 点 P 的坐标的特点
点在圆上 d=__r
(x0-a)2+(y0-b)2=__r2
点在圆内 d<__r
(x0-a)2+(y0-b)2<__r2
3.已知点 P(1,-1)在圆(x+2)2+y2=m 的内部,则实数 m 的取值范围是________.
m>10 [由条件知(1+2)2+(-1)2<m,解得 m>10.]
关键能力·合作探究释疑难类1 类型2 类型3类型 1 求圆的标准方程
第03讲圆的方程(八大题型)(课件)-2025年高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)
即( − 4)2 + ( − 2)2 = 49.
故答案为:( − 4)2 + ( − 2)2 = 49.
.
题型二:直线系方程和圆系方程
【对点训练3】(2023·安徽铜陵·高二铜陵一中校考期中)经过直线 − 2 = 0与圆 2 + 2 − 4 + 2 − 4 = 0的交点,且过
角坐标系.
程.
如图所示,则点(0,0)、(1,0)、(1,1)、(0,1),
设动点(, ),(, 0)(0 ≤ ≤ 1),
由 = 知: = ,则(1, ).
当 ≠ 0时,直线AR: = ①,
直线DQ: + = 1,则1 − =
A. − 1
2
2
C. 2 + −
+ 2
1 2
2
=1
=1
B. 2 + − 1
2
D. −
1 2
2
2
=4
+ 2 = 4
【答案】A
【解析】设点的坐标为 , ,因为点是线段的
中点,
可得 2 − 1,2 ,点在圆上,
则(2 −
1)2
故选:A.
+
(2)2
= 4,即 −
定长
(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)
方
程
一般
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2
-4F>0)
(a,b)
圆心C_______
r
半径为___
D
E
- ,-
圆的方程课件-2025届高三数学一轮复习
解析:由题设知 = , = , = ,所以
< < ,要使,,三点中的一个点在圆内,一个点在圆上,
一个点在圆外,所以圆以 为半径,故圆的方程为
−
+ + ��
= .
求圆的方程的两种方法
1.(多选)(2024·重庆模拟)设圆的方程是 −
= ,故 = − −
⋅ = − −
+ −
+ ,所以
+ + − = − .由圆的方程
= ,易知 ≤ ≤ ,所以,当 = 时, ⋅ 的值最大,
最大值为 × − = .
建立函数关系式求最值
所以点到两点的距离相等且为半径,
所以
−
+ −
=
+ −
= ,
即 − + + − + = ,解得 = ,
所以 , − , = ,
所以⊙ 的方程为 −
+ +
= .
方法三:设点 , , , ,⊙ 的半径为,则 =
10
则 + 的最大值为____.
2.设点 , 是圆 −
解析:由题意知 = −, − , = −, − − ,
所以 + = −, − ,由于点 , 是圆上的点,故其坐标满足方
程 −
+ = ,
故 = − −
−
+ = ,即表示以点 , 为圆心, 为半径
的圆.
2024年高考数学一轮复习(新高考版)《圆的方程》课件ppt
设动点P的坐标为(x,y), 因为 M(1,0),N(2,0),且|PN|= 2|PM|, 所以 x-22+y2= 2· x-12+y2,
整理得x2+y2=2, 所以动点P的轨迹C的方程为x2+y2=2.
(2)已知点B(6,0),点A在轨迹C上运动,求线段AB上靠近点B的三等分点Q 的轨迹方程.
(3)方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0表示圆的充要条件是A=C≠0,B
=0,D2+E2-4AF>0.( √ )
(4)若点 M(x0,y0)在圆 x2+y2+Dx+Ey+F=0 外,则 x20+y20+Dx0+Ey0+
F>0.( √ )
教材改编题
1.圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是 A.(x-1)2+(y-1)2=1 B.(x+1)2+(y+1)2=1 C.(x+1)2+(y+1)2=2
若过(0,0),(4,0),(4,2),
F=0,
则16+4D+F=0, 16+4+4D+2E+F=0,
F=0,
解得D=-4, E=-2,
满足 D2+E2-4F>0,
所以圆的方程为x2+y2-4x-2y=0,
即(x-2)2+(y-1)2=5;
若过(0,0),(4,2),(-1,1),
F=0,
则1+1-D+E+F=0, 16+4+4D+2E+F=0,
方法二 设 AB 的中点为 D,由中点坐标公式得 D(1,0),由直角三角 形的性质知|CD|=12|AB|=2.由圆的定义知,动点 C 的轨迹是以 D(1,0) 为圆心,2 为半径的圆(由于 A,B,C 三点不共线,所以应除去与 x 轴 的交点). 所以直角顶点C的轨迹方程为(x-1)2+y2=4(y≠0).
设圆心坐标为(a,-2a+3),则圆的半径 r= a-02+-2a+3-02
2025高考数学一轮复习-2.1.2-圆的一般方程【课件】
[跟进训练] 2.已知圆 C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆心在直线 x+y-1=0 上,且圆心在第二象限,半径长为 2,求圆的一般方程. [解] 圆心 C-D2 ,-E2, ∵圆心在直线 x+y-1=0 上, ∴-D2 -E2-1=0, 即 D+E=-2.①
又∵半径长 r= D2+2E2-12= 2, ∴D2+E2=20.② 由①②可得DE==-2,4 或ED==2-. 4, 又∵圆心在第二象限,∴-D2 <0,即 D>0. 则DE==-2,4. 故圆的一般方程为 x2+y2+2x-4y+3=0.
+Ey0+F>0.
()
[解析] (1)正确.圆的方程都能写成一个二元二次方程. (2)正确.圆的一般方程和标准方程是可以互化的. (3)错误.当 a2+(2a)2-4(2a2+a-1)>0,即-2<a<23时才表示圆. (4) 正 确 . 因 为 点 M(x0 , y0) 在 圆 外 , 所 以 x0+D2 2 + y0+E2 2 >D2+E42-4F,即 x20+y20+Dx0+Ey0+F>0. [答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√
方程
条件
图形
D2+E2-4F<0
不表示任何图形
x2+y2+ Dx+Ey+
F=0
D2+E2-4F=0 D2+E2-4F>0
表示一个点-D2 ,-E2
表
示
以
-D2 ,-E2
为
圆
心
,
以
1 2
D2+E2-4F为半径的圆
么?
方程 Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0 表示圆的条件是什
[提示] A=C≠0,B=0 且 D2+E2-4F>0.
(2)圆心坐标和半径. [解] (2)将方程 x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0 写成标准方程为(x +m)2+(y-1)2=1-5m, 故圆心坐标为(-m,1),半径 r= 1-5m.
2024高考一轮复习数学重难点11九种直线和圆的方程的解题方法(核心考点讲与练含答案
2024高考一轮复习专项重难点11 九种直线和圆的方程的解题方法(核心考点讲与练)能力拓展题型一:直接法求直线方程一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习)直线l 经过两条直线10x y -+=和2320x y ++=的交点,且平行于直线240x y -+=,则直线l 的方程为()A .210x y --=B .210x y -+=C .220x y -+=D .220x y +-=2.(2022·全国·高三专题练习(文))若经过点(1,2)P --的直线与圆225x y +=相切,则该直线在y 轴上的截距为()A .52B .5C .52-D .5-3.(2022·浙江·高三专题练习)如图,圆1C 、2C 在第一象限,且与x 轴,直线2:2l y =均相切,则圆心1C 、2C 所在直线的方程为()A .2y x =B .22y x =C .24y x =D .y x=4.(2022·重庆·高三开学考试)若直线l 交圆22:420C x y x y +-+=于A 、B 两点,且弦AB 的中点为()1,0M ,则l 方程为()A .10x y --=B .10x y -+=C .10x y +-=D .10x y ++=二、多选题5.(2022·全国·高三专题练习)过点()2,3A 且在两坐标轴上截距相等的直线方程为()A .320x y -=B .230x y -=C .5x y +=D .1x y -=-6.(2022·全国·高三专题练习)已知(1,2)A ,(3,4)B -,(2,0)C -,则()A .直线0x y -=与线段AB 有公共点B .直线AB 的倾斜角大于135︒C .ABC 的边BC 上的中线所在直线的方程为2y =D .ABC 的边BC 上的高所在直线的方程为470x y -+=7.(2022·全国·高三专题练习)已知直线l 过点P (-1,1),且与直线1:230l x y -+=以及x 轴围成一个底边在x 轴上的等腰三角形,则下列结论正确的是()A .直线l 与直线l 1的斜率互为相反数B .所围成的等腰三角形面积为1C .直线l 关于原点的对称直线方程为210x y +-=D .原点到直线l 8.(2021·全国·模拟预测)已知平面上的线段l 及点P ,任取l 上一点Q ,称线段PQ 长度的最小值为点P 到线段l 的距离,记作(,)d P l .已知线段1:(122)l x y =--≤≤,21:()20l x y =-≤≤,点P 为平面上一点,且满足12(,)(,)d P l d P l =,若点P 的轨迹为曲线C ,A ,B 是第一象限内曲线C 上两点,点(10)F ,且54AF =,BF =)A .曲线C 关于x 轴对称B .点A 的坐标为1,14⎛⎫⎪⎝⎭C .点B 的坐标为35,22⎛⎫⎪⎝⎭D .FAB 的面积为1916题型二:待定系数法求直线方程一、单选题1.(2022·内蒙古·满洲里市教研培训中心模拟预测(理))已知抛物线C :22y px =的焦点F 的坐标为()20,,准线与x 轴交于点A ,点M 在第一象限且在抛物线C 上,则当MA MF取得最大值时,直线MA 的方程为()A .24y x =+B .24y x =--C .y =x +2D .2y x =--2.(2022·全国·高三专题练习)若直线1:2330l x y --=与2l 互相平行,且2l 过点(2,1),则直线2l 的方程为()A .3270x y +-=B .3240x y -+=C .2330x y -+=D .2310x y --=3.(2022·全国·高三专题练习)已知直线:20l ax y a +-+=在x 轴与y 轴上的截距相等,则实数a 的值是()A .1B .﹣1C .﹣2或1D .2或14.(2022·全国·高三专题练习)过点()1,2作直线l ,满足在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线l 有()条.A .1B .2C .3D .4二、多选题5.(2021·重庆梁平·高三阶段练习)已知直线l 10y -+=,则下列结论正确的是()A .直线l 的倾斜角是3πB .若直线m:10x +=,则l m ⊥C .点到直线l 的距离是2D .过与直线l 40y --=6.(2022·全国·高三专题练习)下列命题正确的是()A .已知点3(2,)A -,(3,2)B --,若直线(1)1y k x =-+与线段AB 有交点,则34k ≥或4k ≤-B .1m =是直线1l :10mx y +-=与直线2l :()220m x my -+-=垂直的充分不必要条件C .经过点()1,1且在x 轴和y 轴上的截距都相等的直线的方程为20x y +-=D .已知直线1l :10ax y -+=,2l :10x ay ++=,R a ∈,和两点(0,1)A ,(1,0)B -,如果1l 与2l 交于点M ,则MA MB⋅的最大值是1.7.(2022·全国·高三专题练习)下列说法错误..的是()A .若直线210a x y -+=与直线20x ay --=互相垂直,则1a =-B .直线sin 20x y α++=的倾斜角的取值范围是30,,)44[πππ⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦C .()()()()0,1,2,1,3,4,1,2A B CD -四点不在同一个圆上D .经过点()1,1且在x 轴和y 轴上截距都相等的直线方程为20x y +-=8.(2021·全国·高三专题练习)直线l 与圆22(2)2x y -+=相切,且l 在x 轴、y 轴上的截距相等,则直线l 的方程可能是A .0x y +=B .20x y +-+=C .0x y -=D .40x y +-=三、填空题9.(2022·全国·高三专题练习(理))已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,过焦点F 的直线C 交于11(,)A x y ,22(,)B x y 两点,若21154x x -=,则直线AB 的方程为______.10.(2020·黑龙江·哈师大附中高三期末(理))若过点()1,1A 的直线l 将圆()()22:324C x y -+-=的周长分为2:1两部分,则直线l 的斜率为___________.四、解答题11.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C :()()22214x y -+-=,直线l :()()423360m x m y m ----=.(1)过点()4,2P -,作圆C 的切线1l ,求切线1l 的方程;(2)判断直线l 与圆C 是否相交,若相交,求出直线l 被圆截得的弦长最短时m 的值及最短弦长;若不相交,请说明理由.12.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,左右焦点分别为1F ,2F ,且12||2F F =,点3(1,2在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过1F 的直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点,且2AF B ∆的面积为7,求以2F 为圆心且与直线l 相切的圆的方程.题型三:已知两直线位置关系求参数值或范围一、单选题1.(2022·四川凉山·三模(理))已知直线1:210l x y -+=,2:10l x ay +-=,且12l l ⊥,点()1,2P 到直线2l 的距离d =()A BC .5D .52.(2022·辽宁·二模)己知直线:0l ax y a ++=,直线:0m x ay a ++=,则l m ∥的充要条件是()A .1a =-B .1a =C .1a =±D .0a =二、多选题3.(2021·重庆一中高三阶段练习)下列说法正确的有()A .若m ∈R ,则“1m =”是“1l :330x my m -+=与2l :()20m x y m +--=平行”的充要条件B .当圆222110x y x +--=截直线l :()1y kx k =+∈R 所得的弦长最短时,1k =-C .若圆1C :222x y t +=+与圆2C :()()22349x y -++=有且仅有两条公切线,则()2,6t ∈D .直线l :tan 412022y x =-︒⋅+的倾斜角为139°4.(2021·广东·高三阶段练习)已知直线l 过点()1,2M 且与圆C :()2225x y -+=相切,直线l 与x 轴交于点N ,点P 是圆C 上的动点,则下列结论中正确的有()A .点N 的坐标为()3,0-B .MNP △面积的最大值为10C .当直线l 与直线10ax y -+=垂直时,2a =D .tan MNP ∠的最大值为43三、填空题5.(2022·陕西·安康市高新中学三模(理))若双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>的一条渐近线l 与直线:20g ax by a ++=平行,则直线l ,g 间的距离为______.6.(2022·天津·二模)在平面直角坐标系xOy 中,已知圆222:(62)4560C x y m x my m m +---+-=,直线l 经过点(1,2)-,若对任意的实数m ,直线l 被圆C 截得的弦长都是定值,则直线l 的方程为___________.四、解答题7.(2022·全国·高三专题练习)已知曲线32y x x =+-在点0P 处的切线1l 平行于直线410x y --=,且点0P 在第三象限.(1)求0P 的坐标;(2)若直线1l l ⊥,且l 也过切点0P ,求直线l 的方程.8.(2020·江苏·南京师大附中模拟预测)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知圆221:(4)1C x y ++=,圆222:(4)4C x y -+=,A 是第一象限内的一点,其坐标为(,)t t .(1)若1212AC AC →→⋅=-,求t 的值;(2)过A 点作斜率为k 的直线l ,①若直线l 和圆1C ,圆2C 均相切,求k 的值;②若直线l 和圆2C ,圆2C 分别相交于,A B 和,C D ,且AB CD =,求t 的最小值.题型四:求解直线的定点一、单选题1.(2022·山东滨州·二模)已知直线()22:1(32)250l m m x m y m +++---=,圆22:20C x y x +-=,则直线l 与圆C 的位置关系是()A .相离B .相切C .相交D .不确定2.(2022·陕西·榆林市教育科学研究所模拟预测(理))在平面直角坐标系xOy 中,已知圆22:1O x y +=,若曲线12y k x =-+上存在四个点()1,2,3,4i P i =,过动点Pi 作圆O 的两条切线,A ,B 为切点,满足32i iP A PB ⋅= ,则k 的取值范围为()A .4,3∞⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .4,03⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(,7)(4,13)--∞-- D .4(7,)1)30(,--- 二、多选题3.(2022·湖南·长沙市明德中学二模)已知O 为坐标原点,点()P a b ,在直线()40l kx y k --=∈R :上,PA PB ,是圆222x y +=的两条切线,A B ,为切点,则()A .直线l 恒过定点()04,B .当PAB △为正三角形时,OP =C .当PA PB ⊥时,k 的取值范围为()-∞+∞ ,D .当14PO PA ⋅=时,a b +的最大值为4.(2022·江苏盐城·三模)设直线l :()220mx y m m R --+=∈,交圆C :()()22349x y -+-=于A ,B 两点,则下列说法正确的有()A .直线l 恒过定点()1,2B .弦AB 长的最小值为4C .当1m =时,圆C 关于直线l 对称的圆的方程为:()()22439x y -+-=D .过坐标原点O 作直线l 的垂线,垂足为点M ,则线段MC5.(2022·重庆·高三阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,圆22:1O x y +=,若曲线12y k x =-+上存在四个点()1,2,3,4=i P i ,过动点i P 作圆O 的两条切线,A ,B 为切点,满足32i iP A PB ⋅= ,则k 的值可能为()A .-7B .-5C .-2D .–1三、双空题6.(2022·北京房山·二模)已知圆()()22:121C x y -+-=和直线():1l y k x =+,则圆心坐标为___________;若点P 在圆C 上运动,P 到直线l 的距离记为()d k ,则()d k 的最大值为___________.四、填空题7.(2022·河南焦作·三模(文))已知()f x 是定义在R 上的奇函数,其图象关于点(2,0)对称,当[0,2]x ∈时,2()1(1)f x x =---,若方程()(2)0f x k x --=的所有根的和为6,则实数k 的取值范围是______.五、解答题8.(2022·全国·高三专题练习)O 为坐标原点,动点M 在椭圆22:12x C y +=上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ =,直线l 过点P 且垂直于OQ ,求证:直线过定点.9.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系xoy 中,如图,已知椭圆22195x y+=的左、右顶点为A 、B ,右焦点为F ,设过点(,)T t m 的直线TA 、TB 与此椭圆分别交于点1(M x ,1)y 、2(N x ,2)y ,其中0m >,10y >,20y <(1)设动点P 满足()()13PF PB PF PB +-=,求点P 的轨迹方程;(2)设12x =,213x =,求点T 的坐标;(3)若点T 在点P 的轨迹上运动,问直线MN 是否经过x 轴上的一定点,若是,求出定点的坐标;若不是,说明理由.题型五:直线相关的对称问题一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习(理))集合M 在平面直角坐标系中表示线段的长度之和记为M .若集合(){}22,925A x y xy =≤+≤,(){},B x y y x m ==+,(){},2C x y y kx k ==+-则下列说法中不正确的有()A .若AB ⋂≠∅,则实数m 的取值范围为{m m -≤≤B .存在k ∈R ,使AC ⋂≠∅C .无论k 取何值,都有A C ⋂≠∅D .A C的最大值为42.(2022·全国·高三专题练习)已知平面向量12312312,,,1,,60e e e e e e e e ︒==== .若对区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的三个任意的实数123,,λλλ,都有11223312312e e e e e e λλλ++++,则向量1e 与3 e 夹角的最大值的余弦值为()A .36-B .C .D .二、多选题3.(2022·全国·模拟预测)已知直线:50l x y -+=,过直线上任意一点M 作圆()22:34C x y -+=的两条切线,切点分别为A ,B ,则有()A .四边形MACB 面积的最小值为B .AMB ∠最大度数为60°C .直线AB 过定点15,22⎛⎫ ⎪⎝⎭D .AB 4.(2022·福建三明·模拟预测)已知直线l :10kx y k --+=与圆C :()()222216x y -++=相交于A ,B 两点,O 为坐标原点,下列说法正确的是()A .AB的最小值为B .若圆C 关于直线l 对称,则3k =C .若2ACB CAB ∠=∠,则1k =或17k =-D .若A ,B ,C ,O 四点共圆,则13k =-三、填空题5.(2022·全国·模拟预测)已知平面内点,05n n A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,05n n B ⎛⎫ ⎪⎝⎭()*n ∈N ,点n C 满足n n n n AC B C ⊥.设n C 到直线()3410x y n n +++=的距离的最大值为n a ,若数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S m <恒成立,则实数m 能取的最小值是______.6.(2022·天津·南开中学模拟预测)已知圆221:(1)(2)4C x y -+-=和圆222:(2)(1)2C x y -+-=交于,A B 两点,直线l 与直线AB 平行,且与圆2C 相切,与圆1C 交于点,M N ,则MN =__________.7.(2022·广东佛山·模拟预测)已知点()1,0A ,()3,0B ,若2PA PB ⋅=,则点P 到直线l :340x y -+=的距离的最小值为____________.四、解答题8.(2022·安徽·蚌埠二中模拟预测(理))在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为22224x t ty t ⎧=-⎨=+⎩(t 为参数).(1)求C 与坐标轴交点的直角坐标;(2)以坐标原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 与坐标轴的交点是否共圆,若共圆,求出该圆的极坐标方程;若不共圆,请说明理由.9.(2022·安徽·寿县第一中学高三阶段练习(理))已知直线:sin cos 0l x y a θθ++=,圆()()221:324C x y a +--=,圆2222:340Cx y a a +-+=(1)若4θ=,求直线l 的倾斜角;(2)设直线l 截两圆的弦长分别为12,d d ,当23πθ=时,求12d d ⋅的最大值并求此时a 的值.10.(2022·江西南昌·一模(理))已知面积为ABO (O 是坐标原点)的三个顶点都在抛物线()2:20E y px p =>上,过点(),2P p -作抛物线E 的两条切线分别交y 轴于M ,N 两点.(1)求p 的值;(2)求PMN 的外接圆的方程.题型六:几何法求圆的方程一、多选题1.(2022·广东·模拟预测)三角形的外心、重心、垂心所在的直线称为欧拉线.已知圆O '的圆心在OAB 的欧拉线l 上,O 为坐标原点,点()4,1B 与点()1,4A 在圆O '上,且满足O A O B '⊥',则下列说法正确的是()A .圆O '的方程为224430x y x y +--+=B .l 的方程为0x y -=C .圆O '上的点到l 的最大距离为3D .若点(),x y 在圆O '上,则x y -的取值范围是⎡-⎣二、填空题2.(2022·河北·模拟预测)圆心为(1,2)C -,且截直线350x y ++=所得弦长为的圆的方程为___________.3.(2022·河南·高三阶段练习(文))已知㮋圆1C :()2221024x y b b+=<<的离心率为12,1F 和2F 是1C 的左右焦点,M 是1C 上的动点,点N 在线段1F M 的延长线上,2MN MF =,线段2F N 的中点为P ,则1F P 的最大值为______.4.(2022·天津·高三专题练习)已知圆C 过点(0,1)(2,1)P Q 、两点,且圆心C 在x 轴上,经过点(1,0)M -且倾斜角为钝角的直线l 交圆C 于A ,B 两点,若0CA CB ⋅= (C 为圆心),则该直线l 的斜率为________.5.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C :(x -2)2+y 2=2,直线l :y =k (x +2)与x 轴交于点A ,过l 上一点P 作圆C 的切线,切点为T ,若|PA |PT |,则实数k 的取值范围是______________.三、解答题6.(2022·内蒙古呼和浩特·二模(理))拋物线C 的顶点为坐标原点O ,焦点在x 轴上,直线l :2x =交C 于P ,Q 两点,且OP OQ ⊥.已知点M 的坐标为()4,0,M 与直线l 相切.(1)求抛物线C 和M 的标准方程;(2)已知点()8,4N ,点1A ,2A 是C 上的两个点,且直线1NA ,2NA 均与M 相切.判断直线12A A 与M 的位置关系,并说明理由.7.(2022·江苏·南京市第五高级中学一模)已知O 为坐标原点,抛物线E :22x py =(p >0),过点C (0,2)作直线l 交抛物线E 于点A 、B (其中点A 在第一象限),4OA OB ⋅=- 且AC CB λ= (λ>0).(1)求抛物线E 的方程;(2)当λ=2时,过点A 、B 的圆与抛物线E 在点A 处有共同的切线,求该圆的方程8.(2022·全国·高三专题练习)已知平面直角坐标系上一动点(),P x y 到点()2,0A -的距离是点P 到点()10B ,的距离的2倍.(1)求点P 的轨迹方程:(2)若点P 与点Q 关于点()1,4-对称,求P 、Q 两点间距离的最大值;(3)若过点A 的直线l 与点P 的轨迹C 相交于E 、F 两点,()2,0M ,则是否存在直线l ,使BFM S △取得最大值,若存在,求出此时的方程,若不存在,请说明理由.题型七:待定系数法求圆的方程一、单选题1.(2016·天津市红桥区教师发展中心高三学业考试)已知圆M 的半径为1,若此圆同时与x 轴和直线y =相切,则圆M 的标准方程可能是()A .22((1)1x y -+-=B .22(1)(1x y -+=C .22(1)(1x y -++=D .22((1)1x y ++=二、填空题2.(2022·四川眉山·三模(文))已知函数()()()2112819f x x x x =+--.过点()() 1,1A f --作曲线()y f x =两条切线,两切线与曲线()y f x =另外的公共点分别为B 、C ,则ABC 外接圆的方程为___________.3.(2022·安徽·高三阶段练习(文))已知抛物线2:8C x y =,过点(2,2)N -作抛物线C 的两条切线NA ,NB ,切点分别为点A ,B ,以AB 为直径的圆交x 轴于P ,Q 两点,则PQ =_______.4.(2022·天津·高三专题练习)已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,抛物线C 上一点A 位于第一象限,且满足3AF =,则以点A 为圆心,AF 为半径的圆的方程为______.三、解答题5.(2022·全国·高三专题练习)已知圆C 经过点A (0,2),B (2,0),圆C 的圆心在圆x 2+y 2=2的内部,且直线3x +4y +5=0被圆C 所截得的弦长为点P 为圆C 上异于A ,B 的任意一点,直线PA 与x 轴交于点M ,直线PB 与y 轴交于点N .(1)求圆C 的方程;(2)若直线y =x +1与圆C 交于A 1,A 2两点,求12BA BA →→;(3)求证:|AN |·|BM |为定值.6.(2021·江西·高三阶段练习(理))已知圆C 过点(2,1)-,(6,3),(2,3)-.(1)求C 的标准方程;(2)若点(,)P x y 在C 上运动,求34x y -的取值范围.7.(2021·全国·模拟预测)已知点()1,1P 在抛物线C :()220y px p =>上,过点P 作圆E :()()22220y x r r +=->的两条切线,切点为A ,B ,延长PA ,PB 交抛物线于C ,D .(1)当直线AB 抛物线焦点时,求抛物线C 的方程与圆E 的方程;(2)证明:对于任意()0,1r ∈,直线CD 恒过定点.8.(2019·云南·二模(理))已知O 是坐标原点,抛物线C :2x y =的焦点为F ,过F 且斜率为1的直线l 交抛物线C 于A 、B 两点,Q 为抛物线C 的准线上一点,且2AQB π∠=.(1)求Q 点的坐标;(2)设与直线l 垂直的直线与抛物线C 交于M 、N 两点,过点M 、N 分别作抛物线C 的切线1l 、2l ,设直线1l 与2l 交于点P ,若OP OQ ⊥,求MON ∆外接圆的标准方程.题型八:几何法求弦长一、单选题1.(2022·全国·模拟预测)已知直线l 过点(A ,则直线l 被圆O :2212x y +=截得的弦长的最小值为()A .3B .6C .D .2.(2022·全国·模拟预测)过点()2,2A ,作倾斜角为π3的直线l ,则直线l被圆22:16O x y +=-弦长为()A.12-B.2C.3D.6-二、多选题3.(2022·广东·模拟预测)已知圆221:(1)1C x y ++=和圆222:(4)4C x y -+=,过圆2C 上任意一点P 作圆1C 的两条切线,设两切点分别为,A B ,则()A .线段ABB .线段ABC .当直线AP 与圆2C 相切时,原点O 到直线AP 的距离为65D .当直线AP 平分圆2C 的周长时,原点O 到直线AP 的距离为45三、填空题4.(2022·河北唐山·三模)直线:0+-=l x m 与圆22:480+--=C x y x 交于A 、B 两点,且6⋅=- CA CB ,则实数m =_______.四、解答题5.(2022·全国·高三专题练习)已知点()()1,0M m m ->,不垂直于x 轴的直线l 与椭圆22:143x y C +=相交于()11,A x y ,()22,B x y 两点.(1)若M 为线段AB 的中点,证明:212112y y x x ->-;(2)设C 的左焦点为F ,若M 在∠AFB 的角平分线所在直线上,且l 被圆224x y +=截得的弦长为l 的方程.6.(2021·湖北·武汉市第六中学高三阶段练习)已知圆O :x 2+y 2=2,过点A (1,1)的直线交圆O 所得的,且与x 轴的交点为双曲线E :2222x y a b -=1的右焦点F (c ,0)(c >2),双曲线E 的离心率为32.(1)求双曲线E 的方程;(2)若直线y =kx +m (k <0,k ≠m >0)交y 轴于点P ,交x 轴于点Q ,交双曲线右支于点M ,N 两点,当满足关系111||||||PM PN PQ +=时,求实数m 的值.7.(2022·全国·高三专题练习)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.题型九:利用点到直线的距离解决圆上点与直线上点的距离问题一、单选题1.(2022·江苏扬州·模拟预测)已知直线():130l a x y -+-=,圆22:(1)5C x y -+=.则“32a =”是“l 与C 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2.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知圆2220x y x a +-+=上仅存在一个点到直线30x -+=的距离为1,则实数a 的值为()A .-2B .C .-1D .03.(2022·全国·高三专题练习(文))圆O :222x y +=上点P 到直线l :3410x y +=距离的最小值为()A 1B .2C .2D .04.(2022·安徽·寿县第一中学高三阶段练习(理))过直线34110x y -+=上一动点P 作圆22:2210C x y x y +--+=的两条切线,切点分别为,A B ,则四边形PACB 的面积的最小值为()AB C .3D二、多选题5.(2022·湖南·长郡中学高三阶段练习)已知点P 在圆22:4O x y +=上,点()3,0A ,()0,4B ,则()A .点P 到直线AB 的距离最大值为225B .满足AP BP ⊥的点P 有2个C .过点B 作圆O 的两切线,切点分别为M 、N ,则直线MN 的方程为1y =D .2PA PB +的最小值是6.(2022·重庆·二模)已知点(),P x y 是圆()22:14C x y -+=上的任意一点,直线()):1130l m x y m ++-+=,则下列结论正确的是()A .直线l 与圆C 的位置关系只有相交和相切两种B .圆C 的圆心到直线lC .点P 到直线43160++=x y 距离的最小值为2D .点P 可能在圆221x y +=上三、填空题7.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(理))过直线0x y m --=上动点P 作圆2:(2)(3)1M x y -+-=的一条切线,切点为A ,若使得1PA =的点P 有两个,则实数m 的取值范围为___________.8.(2022·贵州遵义·三模(理))圆22:2O x y +=上点P 到直线3410:x y l +=距离的最小值为__________.四、解答题9.(2022·广东茂名·模拟预测)已知抛物线2:4C y x =的焦点为F ,直线2y x =-与抛物线C 交于A ,B 两点.(1)求FAB 的面积;(2)过抛物线C 上一点Р作圆()22:34M x y -+=的两条斜率都存在的切线,分别与抛物线C 交于异于点P 的两点D ,E .证明:直线DE 与圆M 相切.高考一轮复习专项。
圆的方程项训练—— 高三数学一轮复习
高考数学一轮复习-圆的方程-专项训练基 础 巩固练1.已知圆C 的一条直径的两个端点的坐标分别是O (1,1)和A (3,3),则圆的标准方程是( )A.(x-2)2+(y-2)2=1B.(x-2)2+(y+2)2=2C.(x-2)2+(y-2)2=2D.(x+2)2+(y+2)2=22.“方程x 2+y 2-4x+6y+a=0表示的图形是圆”是“a 2-144≤0”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.(2023扬州月考)若直线2x+y-1=0是圆x 2+(y+a )2=1的一条对称轴,则a=( )A.-1B.1C.12D.-124.设P (x ,y )是圆C :(x-2)2+y 2=1上任意一点,则(x-5)2+(y+4)2的最大值为( )A.6B.25C.26D.365.(多选题)过四点(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中的三点的圆的方程为( )A.(x-2)2+(y-1)2=5B.(x-2)2+(y-3)2=13C.(x -43)2+(y -73)2=22D.(x -85)2+(y-1)2=95 6.(多选题)已知曲线C :Ax 2+By 2+Dx+Ey+F=0,下列说法正确的是( )A.若A=B=1,则C 是圆B.若A=B ≠0,D 2+E 2-4AF>0,则C 是圆C.若A=B=0,D 2+E 2>0,则C 是直线D.若A ≠0,B=0,则C 是直线7.(2023连云港期中)已知圆C 的圆心在y 轴上,半径长为1,且过点(1,2),则圆C 的标准方程为 .8.点P (4,-2)与圆x 2+y 2=4上任意一点连线的中点的轨迹方程是 .9.已知圆过P (4,-2),Q (-1,3)两点,且在y 轴上截得的线段长为4√3,求圆的方程.综合提升练10.(多选题)已知点A(-1,0),B(0,2),P是圆(x-1)2+y2=1上任意一点,若△P AB面积的最大值为a,最小值为b,则()A.a=2B.a=2+√52C.b=2-√52D.b=√52-111.过点M(2,2)的直线l与坐标轴的正半轴分别相交于A,B两点,O为坐标原点,若△OAB的面积为8,则△OAB外接圆的标准方程是()A.(x-2)2+(y-2)2=8B.(x-1)2+(y-2)2=8C.(x+2)2+(y-2)2=8D.(x-1)2+(y+2)2=812.若点C到A(-1,0),B(1,0)的距离之比为√3,则点C到直线x-2y+8=0的距离的最小值为()A.2√5−√3B.√5−√3C.2√5D.√313.对任意实数m,圆x2+y2-3mx-6my+9m-2=0过定点,则定点坐标为.14.如图,已知圆O:x2+y2=16,A,B是圆O上的两个动点,点P(2,0),则矩形P ACB的顶点C的轨迹方程是.15.在平面直角坐标系xOy中,曲线Γ:y=x2-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.创 新 应用练16.在平面几何中,将完全覆盖某平面图形且直径最小的圆,称为该平面图形的最小覆盖圆.如线段的最小覆盖圆就是以该线段为直径的圆,锐角三角形的最小覆盖圆就是该三角形的外接圆.若A (-2,0),B (2,0),C (0,4),则△ABC 的最小覆盖圆的半径为( )A.32B.2C.52D.3参考答案1.C2.B3.A4.D5.AB6.BC7.x 2+(y-2)2=1 8.(x-2)2+(y+1)2=19.解 方法一:设圆的方程为x 2+y 2+Dx+Ey+F=0(D 2+E 2-4F>0),①将P ,Q 的坐标分别代入①,得{4D -2E +F =-20,②D -3E -F =10.③令x=0,由①得y 2+Ey+F=0.④由已知得|y 1-y 2|=4√3,其中y 1,y 2是方程④的两根.∴(y 1-y 2)2=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=E 2-4F=48.⑤解②③⑤联立成的方程组,得{D =-2,E =0,F =-12或{D =-10,E =-8,F =4.故所求圆的方程为x 2+y 2-2x-12=0或x 2+y 2-10x-8y+4=0.方法二:求得PQ 的中垂线方程为x-y-1=0.①∴所求圆的圆心C 在直线x-y-1=0上,∴设其坐标为C (a ,a-1),圆C 的半径r=|CP|=√(a -4)2+(a +1)2.②又圆C 截y 轴所得的线段长为4√3,而圆心C 到y 轴的距离为|a|,∴r 2=a 2+(4√32)2,代入②并将两端平方,并整理得a 2-6a+5=0,解得a 1=1,a 2=5.∴当圆心为(1,0)时,半径r 1=√13;当圆心为(5,4)时,半径r 2=√37.故所求圆的方程为(x-1)2+y 2=13或(x-5)2+(y-4)2=37.10.BC 11.A 12.A13.(1,1)或(15,75) 14.x 2+y 2=2815.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 ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC⃗⃗⃗⃗⃗ =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,即圆心为M (-14,0),半径r=|CM|=√174,故所求圆的方程为(x +14)2+y 2=1716. (2)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.令{x 2+y 2-y =0,x +2y -2=0,可得{x =0,y =1或{x =25,y =45,故过A ,B ,C 三点的圆过定点(0,1)和(25,45). 16.C。
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.。
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圆的方程●知识梳理 1.圆的方程(1)圆的标准方程 圆心为(a ,b ),半径为r 的圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2. 说明:方程中有三个参量a 、b 、r ,因此三个独立条件可以确定一个圆. (2)圆的一般方程二次方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0.(*) 将(*)式配方得(x +2D )2+(y +2E )2=4422F E D -+.当D 2+E 2-4F >0时,方程(*)表示圆心(-2D ,-2E),半径r =21F E D 422-+的圆,把方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0)叫做圆的一般方程.说明:(1)圆的一般方程体现了圆方程的代数特点: 、y 2项系数相等且不为零. b.没有xy 项.(2)当D 2+E 2-4F =0时,方程(*)表示点(-2D ,-2E),当D 2+E 2-4F <0时,方程(*)不表示任何图形.(3)据条件列出关于D 、E 、F 的三元一次方程组,可确定圆的一般方程. (3)圆的参数方程 ①圆心在O (0,0),半径为r 的圆的参数方程为 x =r cos θ,y =r sin θ ②圆心在O 1(a ,b ),半径为r 的圆的参数方程为 x =a +r cos θ,y =b +r sin θ 说明:在①中消去θ得x 2+y 2=r 2,在②中消去θ得(x -a )2+(y -b )2=r 2,把这两个方程相对于它们各自的参数方程又叫做普通方程.2.二元二次方程Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0表示圆的充要条件若上述二元二次方程表示圆,则有A =C ≠0,B =0,这仅是二元二次方程表示圆的必要条件,不充分.在A =C ≠0,B =0时,二元二次方程化为x 2+y 2+A D x +A E y +AF=0,仅当(A D )2+(A E )2-4·AF>0,即D 2+E 2-4AF >0时表示圆.故Ax 2+Bxy +Cy 2+Dx +Ey +F =0表示圆的充要条件是:①A =C ≠0,②B =0,③D 2+E 2-4AF >0.●点击双基1.方程x 2+y 2-2(t +3)x +2(1-4t 2)y +16t 4+9=0(t ∈R )表示圆方程,则t 的取值范围是(θ为参数). ① (θ为参数). ②A.-1<t <71B.-1<t <21 C.-71<t <1 <t <2 解析:由D 2+E 2-4F >0,得7t 2-6t -1<0,即-71<t <1.答案:C2.点P (5a +1,12a )在圆(x -1)2+y 2=1的内部,则a 的取值范围是A.|a |<1 <131C.|a |<51 D .|a |<131解析:点P 在圆(x -1)2+y 2=1内部 ⇔(5a +1-1)2+(12a )2<1⇔ |a |<131.答案:D3.已知圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),下列结论错误的是 A.当a 2+b 2=r 2时,圆必过原点 B.当a =r 时,圆与y 轴相切 C.当b =r 时,圆与x 轴相切 D .当b <r 时,圆与x 轴相交解析:已知圆的圆心坐标为(a ,b ),半径为r ,当b <r 时,圆心到x 轴的距离为|b |,只有当|b |<r 时,才有圆与x 轴相交,而b <r 不能保证|b |<r ,故D 是错误的.故选D .答案:D4.(2005年北京海淀区期末练习)将圆x 2+y 2=1按向量a 平移得到圆(x +1)2+(y -2)2=1,则a 的坐标为____________.解析:由向量平移公式即得a =(-1,2). 答案:(-1,2)5.已知P (1,2)为圆x 2+y 2=9内一定点,过P 作两条互相垂直的任意弦交圆于点B 、C ,则BC 中点M 的轨迹方程为____________.解析:Rt △OMC 中,|MP |=21|BC |(直角三角形斜边上的中线是斜边的一半).y 故所求轨迹方程为x 2+y 2-x -2y -2=0. 答案:x 2+y 2-x -2y -2=0 ●典例剖析【例1】 (2003年春季北京)设A (-c ,0)、B (c ,0)(c >0)为两定点,动点P 到A 点的距离与到B 点的距离的比为定值a (a >0),求P 点的轨迹.剖析:给曲线建立方程是解析几何的两个主要问题之一,其基本方法就是把几何条件代数化;主要问题之二是根据方程研究曲线的形状、性质,即用代数的方法研究几何问题.解:设动点P 的坐标为(x ,y ),由||||PB PA =a (a >0)得2222)()(yc x y c x +-++=a ,化简,得(1-a 2)x 2+2c (1+a 2)x +c 2(1-a 2)+(1-a 2)y 2=0.当a =1时,方程化为x =0.当a ≠1时,方程化为(x -1122-+a a c )2+y 2=(122-a ac)2.所以当a =1时,点P 的轨迹为y 轴;当a ≠1时,点P 的轨迹是以点(1122-+a a c ,0)为圆心,|122-a ac|为半径的圆.评述:本题主要考查直线、圆、曲线和方程等基本知识,考查运用解析几何的方法解决问题的能力,对代数式的运算化简能力有较高要求.同时也考查了分类讨论这一数学思想.【例2】 一圆与y 轴相切,圆心在直线x -3y =0上,且直线y =x 截圆所得弦长为27,求此圆的方程.剖析: 利用圆的性质:半弦、半径和弦心距构成的直角三角形.解:因圆与y 轴相切,且圆心在直线x -3y =0上,故设圆方程为(x -3b )2+(y -b )2=9b 2. 又因为直线y =x 截圆得弦长为27, 则有(2|3|b b -)2+(7)2=9b 2,解得b =±1.故所求圆方程为(x -3)2+(y -1)2=9或(x +3)2+(y +1)2=9.评述:在解决求圆的方程这类问题时,应当注意以下几点:(1)确定圆方程首先明确是标准方程还是一般方程;(2)根据几何关系(如本例的相切、弦长等)建立方程求得a 、b 、r 或D 、E 、F ;(3)待定系数法的应用,解答中要尽量减少未知量的个数.【例3】 已知⊙O 的半径为3,直线l 与⊙O 相切,一动圆与l 相切,并与⊙O 相交的公共弦恰为⊙O 的直径,求动圆圆心的轨迹方程.剖析:问题中的几何性质十分突出,切线、直径、垂直、圆心,如何利用这些几何性质呢解:取过O 点且与l 平行的直线为x 轴,过O 点且垂直于l 的直线为y 轴,建立直角坐标系.设动圆圆心为M (x ,y ),⊙O 与⊙M 的公共弦为AB ,⊙M 与l 切于点C ,则|MA |=|MC|.∵AB 为⊙O 的直径, ∴MO 垂直平分AB 于O .由勾股定理得|MA |2=|MO |2+|AO |2=x 2+y 2+9,而|MC |=|y +3|, ∴922++y x =|y +3|.化简得x 2=6y ,这就是动圆圆心的轨迹方程.评述:求轨迹的步骤是“建系,设点,找关系式,除瑕点”. ●闯关训练 夯实基础1.方程x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0)表示的曲线关于x +y =0成轴对称图形,则+E =0B. +F =0+F =0 D. D +E +F =0解析:曲线关于x +y =0成轴对称图形,即圆心在x +y =0上. 答案:A2.(2004年全国Ⅱ,8)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的直线共有条 条 条 条解析:分别以A 、B 为圆心,以1、2为半径作圆,两圆的公切线有两条,即为所求. 答案:B3.(2005年黄冈市调研题)圆x 2+y 2+x -6y +3=0上两点P 、Q 关于直线kx -y +4=0对称,则k =____________.解析:圆心(-21,3)在直线上,代入kx -y +4=0,得k =2. 答案:24.(2004年全国卷Ⅲ,16)设P 为圆x 2+y 2=1上的动点,则点P 到直线3x -4y -10=0的 距离的最小值为____________.解析:圆心(0,0)到直线3x -4y -10=0的距离d =5|10|-=2. 再由d -r =2-1=1,知最小距离为1. 答案:15.(2005年启东市调研题)设O 为坐标原点,曲线x 2+y 2+2x -6y +1=0上有两点P 、Q ,满足关于直线x +my +4=0对称,又满足·=0.(1)求m 的值;(2)求直线PQ 的方程. 解:(1)曲线方程为(x +1)2+(y -3)2=9表示圆心为(-1,3),半径为3的圆. ∵点P 、Q 在圆上且关于直线x +my +4=0对称, ∴圆心(-1,3)在直线上.代入得m =-1. (2)∵直线PQ 与直线y =x +4垂直, ∴设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2),PQ 方程为y =-x +b .将直线y =-x +b 代入圆方程,得2x 2+2(4-b )x +b 2-6b +1=0.Δ=4(4-b )2-4×2×(b 2-6b +1)>0,得2-32<b <2+32.由韦达定理得x 1+x 2=-(4-b ),x 1·x 2=2162+-b b .y 1·y 2=b 2-b (x 1+x 2)+x 1·x 2=2162+-b b +4b .∵·=0,∴x 1x 2+y 1y 2=0, 即b 2-6b +1+4b =0.解得b =1∈(2-32,2+32). ∴所求的直线方程为y =-x +1.6.已知实数x 、y 满足x 2+y 2+2x -23y =0,求x +y 的最小值.解:原方程为(x +1)2+(y -3)2=4表示一个圆的方程,可设其参数方程为x =-1+2cos θ,y =3+2sin θ 22sin (θ+4π),当θ=4π5,即x =-1-2,y =3-2时,x +y 的最小值为3-1-22.培养能力7.已知实数x 、y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0.求(1)xy的最大值和最小值; (2)y -x 的最小值;(3)x 2+y 2的最大值和最小值.解:(1)如图,方程x 2+y 2-4x +1=0表示以点(2,0)为圆心,以3为半径的圆.设xy=k ,即y =kx ,由圆心(2,0)到y =kx 的距离为半径时直线与圆相切,斜率取得最大、最小值.由1|02|2+-k k =3,解得k 2=3.所以k max =3,k min =-3.(也可由平面几何知识,有OC =2,OP =3,∠POC =60°,直线OP 的倾斜角为60°,(θ为参数,0≤θ<2π),则x +y =3-1+2(sin θ+cos θ)=3-+1直线OP ′的倾斜角为120°解之)(2)设y -x =b ,则y =x +b ,仅当直线y =x +b 与圆切于第四象限时,纵轴截距b 取最小值.由点到直线的距离公式,得2|02|b +-=3,即b =-2±6,故(y -x )min =-2-6.(3)x 2+y 2是圆上点与原点距离之平方,故连结OC ,与圆交于B 点,并延长交圆于C ′,则(x 2+y 2)max =|OC ′|=2+3,(x 2+y 2)min =|OB |=2-3.8.(文)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M 1(2,3),M 2(2,4)与圆的位置关系.解:根据圆的标准方程,只要求得圆心坐标和圆的半径即可.因为圆过A 、B 两点,所以圆心在线段AB 的垂直平分线上.由k AB =3124--=-1, AB 的中点为(2,3),故AB 的垂直平分线的方程为y -3=x -2, 即x -y +1=0.又圆心在直线y =0上, 因此圆心坐标是方程组x -y +1=0,y =0 半径r =22)40()11(-+--=20, 所以得所求圆的标准方程为(x +1)2+y 2=20.因为M 1到圆心C (-1,0)的距离为22)03()12(-++=18,|M 1C |<r ,所以M 1在圆C 内;而点M 2到圆心C 的距离|M 2C |=22)04()12(-++=25>20,所以M 2在圆C 外. (理)已知动圆M :x 2+y 2-2mx -2ny +m 2-1=0与圆N :x 2+y 2+2x +2y -2=0交于A 、B 两点,且这两点平分圆N 的圆周.(1)求动圆M 的圆心的轨迹方程; (2)求半径最小时圆M 的方程. 解:(1)如图所示(坐标系省略了),圆心N (-1,-1)为弦AB 的中点,在Rt △AMN 中,|AM |2=|AN |2+|MN |2,的解,即圆心坐标为(-1,0).∴(m +1)2=-2(n +2).(*)故动圆圆心M 的轨迹方程为(x +1)2=-2(y +2). (2)由(*)式,知(m +1)2=-2(n +2)≥0, 于是有n ≤-2.而圆M 半径r =12 n ≥5,∴当r =5时,n =-2,m =-1,所求圆的方程为(x +1)2+(y +2)2=5.探究创新9.(2005年黄冈市调研考试题)如图,在平面斜坐标系xOy 中,∠xOy =60°,平面上任一点P 关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若=x e 1+y e 2(其中e 1、e 2分别为与x 轴、y 轴同方向的单位向量),则P 点斜坐标为(x ,y ).(1)若P 点斜坐标为(2,-2),求P 到O 的距离|PO |; (2)求以O 为圆心,1为半径的圆在斜坐标系xOy 中的方程. 解:(1)∵P 点斜坐标为(2,-2), ∴=2e 1-2e 2.∴||2=(2e 1-2e 2)2=8-8e 1·e 2=8-8×cos60°=4. ∴||=2,即|OP |=2.(2)设圆上动点M 的斜坐标为(x ,y ),则OM =x e 1+y e 2.∴(x e 1+y e 2)2=1. ∴x 2+y 2+2xy e 1·e 2=1. ∴x 2+y 2+xy =1.故所求方程为x 2+y 2+xy =1. ●思悟小结1.不论圆的标准方程还是一般方程,都有三个字母(a 、b 、r 或D 、E 、F )的值需要确定,因此需要三个独立的条件.利用待定系数法得到关于a 、b 、r (或D 、E 、F )的三个方程组成的方程组,解之得到待定字母系数的值.2.求圆的方程的一般步骤:(1)选用圆的方程两种形式中的一种(若知圆上三个点的坐标,通常选用一般方程;若给出圆心的特殊位置或圆心与两坐标间的关系,通常选用标准方程);(2)根据所给条件,列出关于D 、E 、F 或a 、b 、r 的方程组;(3)解方程组,求出D 、E 、F 或a 、b 、r 的值,并把它们代入所设的方程中,得到所求圆的方程.3.解析几何中与圆有关的问题,应充分运用圆的几何性质帮助解题.●教师下载中心 教学点睛1.在二元二次方程中x 2和y 2的系数相等并且没有x 、y 项只是表示圆的必要条件而不是充分条件.2.如果问题中给出了圆心两坐标之间的关系或圆心的特殊位置时,一般用标准方程.如果给出圆上的三个点的坐标,一般用一般方程.3.在一般方程中,当D 2+E 2-4F =0时,方程表示一个点(-2D ,-2E),当D 2+E 2-4F <0时,无轨迹.4.在解决与圆有关的问题时,要充分利用圆的特殊几何性质,这样会使问题简单化.5.数形结合、分类讨论、函数与方程的思想在解决圆的有关问题时经常运用,应熟练掌握.拓展题例【例1】 圆x 2+y 2=1内有一定点A (21,0),圆上有两点P 、Q ,若∠P AQ =90°,求过点P 和Q 的两条切线的交点M 的轨迹方程.分析:先求出PQ 中点E 的轨迹方程为x 2+y 2-21x -83=0.xy再求切点弦PQ 所在直线的方程.解:设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则过P 、Q 的切线方程分别是 x 1x +y 1y =1,x 2x +y 2y =1.又M (m ,n )在这两条切线上,有mx 1+ny 1=1,mx 2+ny 2=1,∵P 、Q 两点的坐标满足方程mx +ny =1,又两点确定唯一一条直线, ∴PQ 所在直线的方程是mx +ny =1.又∵E 为直线OM 与PQ 之交点,解方程组 mx +ny =1 y =mn x ⇒x =22n m m +,y =22n m n+. 将(22n m m +,22n m n +)代入中点E 的轨迹方程得x2+y 2+34x -38=0. 这就是要求的过P 、Q 两点的切线交点M 的轨迹方程.【例2】 如图,过原点的动直线交圆x 2+(y -1)2=1于点Q ,在直线OQ 上取点P ,使P 到直线y =2的距离等于|PQ |,求动直线绕原点转一周时P 点的轨迹方程.x y解:设P (x ,y ),圆O 1:x 2+(y -1A ,连结AQ ,易知|AQ |=|AR |=|x |,又|PQ |=|PR |=2-y ,∴在Rt △OQA 中,|OA |2=|AQ |2+|OQ |2,即22=|x |2+[22y x -(2-y )]2, 化简整理得x 2(x 2+y 2-4)=0, ∴x =0或x 2+y 2=4为所求的轨迹方程.。