高考数学总复习第十单元 第三节 圆的方程练习

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第十单元 第三节

一、选择题

1.方程x 2+y 2+ax +2ay +2a 2+a -1=0表示圆,则a 的取值范围是( )

A .-2

B .-2

C .a <-2

D .-23

0,即3a 2+4a -4<0,解得-

2

. 【答案】 B

2.过点A (1,-1),B (-1,1)且圆心在直线x +y -2=0上的圆的方程是( )

A .(x -3)2+(y +1)2=4

B .(x +3)2+(y -1)2=4

C .(x -1)2+(y -1)2=4

D .(x +1)2+(y +1)2=4

【解析】 AB 中垂线方程为(x -1)2+(y +1)2=(x +1)2+(y -1)2,即x =y ,解

⎩⎪⎨⎪⎧

x =y ,x +y -2=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =1. 半径r =02

+22=2, ∴圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=4. 【答案】 C 3.如果圆x 2+y 2=3n 2至少覆盖函数f (x )=3sin πx n

的两个最大值点和两个最小值点,则正整数n 的最小值为( )

A .1

B .2

C .3

D .4

【解析】 依题意:当πx n =-32π时,x =-32

n ,f (x )max =3, 当πx n =32π时,x =32n ,f (x )min =-3,则点⎝ ⎛⎭

⎪⎫-32n ,3应在圆内或圆上, ∴34n 2+3≤3n 2,解得n 2≥43

,∴n min =2. 【答案】 B

4.已知点A 是圆C :x 2+y 2+ax +4y +30=0上任意一点,A 关于直线x +2y -1=0的

对称点也在圆C 上,则实数a 的值( )

A .等于10

B .等于-10

C .等于-4

D .不存在

【解析】 依题意,直线x +2y -1=0应过圆心,

∴-a

2

-4-1=0,∴a =-10. 又∵x 2+y 2+ax +4y +30=0表示圆C ,

∴D 2+E 2-4F =a 2+16-120>0,

解得a 2>104,∴a 不存在.

【答案】 D

5.设直线2x -y -3=0与y 轴的交点为P ,点P 把圆(x +1)2+y 2=25的直径分为两

段,则其长度之比为( )

A.73或37

B.74或47

C.75或57

D.76或67

【解析】 依题意,点P (0,-3),P 与圆心距离为1+3=2,∴点P 分直径两端长

为3和7,故选A.

【答案】 A

6.(精选考题·厦门质检)已知动圆圆心在抛物线y 2=4x 上,且动圆恒与直线x =-1

相切,则此动圆必过定点( )

A .(2,0)

B .(1,0)

C .(0,1)

D .(0,-1)

【解析】 因为动圆的圆心在抛物线y 2=4x 上,且x =-1是抛物线y 2=4x 的准线,所

以由抛物线的定义知,动圆一定过抛物线的焦点(1,0).

【答案】 B

7.(精选考题·潍坊模拟)圆心在曲线y =3x

(x >0)上,且与直线3x +4y +3=0相切的面积最小的圆的方程为( )

A .(x -1)2+(y -3)2=⎝ ⎛⎭

⎪⎫1852 B .(x -3)2+(y -1)2=⎝ ⎛⎭

⎪⎫1652 C .(x -2)2+⎝ ⎛⎭

⎪⎫y -322=9 D .(x -3)2+(y -3)2

=9 【解析】 据题意设圆心为⎝ ⎛⎭

⎪⎫x ,3x (x >0),若直线与圆相切,则圆心到直线的距离即为半径.故有R =3x +12x +35≥23x ×12x +35=3,当且仅当3x =12x

,即x =2时取等号,即所求圆的最小半径为3,此时圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32,故圆的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭

⎪⎫y -322=9. 【答案】 C

二、填空题

8.已知直线l :x -y +4=0与圆C :(x -1)2+(y -1)2=2,则C 上各点到l 的距离的最小值为________.

【解析】 ∵圆心(1,1)到直线l 的距离d =42

=22>r , ∴圆C 上各点到l 的距离最小值为22-2= 2.

【答案】 2

9.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________________.

【解析】 ∵圆心在AB 的中垂线上,∴设圆心(x 0,-3),

∴2x 0+3-7=0,解得x 0=2,半径r =4+1= 5.

∴圆的方程为(x -2)2+(y +3)2=5.

【答案】 (x -2)2+(y +3)2=5

10.已知两定点A (-2,0),B (1,0),如果动点P 满足|PA |=2|PB |,则点P 的轨迹所包围的图形的面积等于________.

【解析】 设P (x ,y ),由题知有:(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.

【答案】 4π

三、解答题

11.圆C 通过不同的三点P (k,0),Q (2,0),R (0,1),已知圆C 在点P 处的切线斜率为1,试求圆C 的方程.

【解析】 设圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,

则k 、2为x 2+Dx +F =0的两根,

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