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1 1第3讲圆与圆的方程基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1 (20xx长春模拟)已知点A(1,1),B(1,1),则以线段AB为直径的圆的方程是()Ax2y22Bx2y2Cx2y21Dx2y24解析AB的中点坐标为(0,0),|AB|2,圆的方程为x2y22.答案A2若圆x2y22ax3by0的圆心位于第三象限,那么直线xayb0一定不经过()A第一象限B第二象限C第三象限D第四象限解析圆x2y22ax3by0的圆心为,则a0,b0.直线yx,k0,0,直线不经过第四象限答案D3(20xx镇安中学模拟)圆心在y轴上且过点(3,1)的圆与x轴相切,则该圆的方程是()Ax2y210y0Bx2y210y0Cx2y210x0Dx2y210x0解析设圆心为(0,b),半径为r,则r|b|,圆的方程为x2(yb)2b2,点(3,1)在圆上,9(1b)2b2,解得b5,圆的方程为x2y210y0.答案B4两条直线yx2a,y2xa的交点P在圆(x1)2(y1)24的内部,则实数a的取值范围是()A.B.(1,)C.D.1,)解析联立解得P(a,3a),(a1)2(3a1)24,a1,故应选A.答案A5(20xx西交大附中模拟)点P(4,2)与圆x2y24上任一点连线的中点的轨迹方程是()A(x2)2(y1)21B(x2)2(y1)24C(x4)2(y2)24D(x2)2(y1)21解析设圆上任一点为Q(x0,y0),PQ的中点为M(x,y),则解得因为点Q在圆x2y24上,所以xy4,即(2x4)2(2y2)24,化简得(x2)2 (y1)21.答案A二、填空题6已知点M(1,0)是圆C:x2y24x2y0内的一点,那么过点M的最短弦所在直线的方程是_解析过点M的最短弦与CM垂直,圆C:x2y24x2y0的圆心为C(2,1),kCM1,最短弦所在直线的方程为y01(x1),即xy10.答案xy107(20xx南京调研)已知直线l:xy40与圆C:(x1)2(y1) 22,则圆C上各点到l的距离的最小值为_解析由题意得C上各点到直线l的距离的最小值等于圆心(1,1)到直线l的距离减去半径,即.答案8若圆x2(y1)21上任意一点(x,y)都使不等式xym0恒成立,则实数m的取值范围是_解析据题意圆x2(y1)21上所有的点都在直线xym0的右上方,所以有解得m1.故m的取值范围是1,)答案1,)三、解答题9求适合下列条件的圆的方程:(1)圆心在直线y4x上,且与直线l:xy10相切于点P(3,2);(2)过三点A(1,12),B(7,10),C(9,2)解(1)法一设圆的标准方程为(xa)2(yb)2r2,则有解得a1,b4,r2.圆的方程为(x1)2(y4)28.法二过切点且与xy10垂直的直线为y2x3,与y4x联立可求得圆心为(1,4)半径r2,所求圆的方程为(x1)2(y4)28.(2)法一设圆的一般方程为x2y2DxEyF0(D2E24F0),则解得D2,E4,F95.所求圆的方程为x2y22x4y950.法二由A(1,12),B(7,10),得AB的中点坐标为(4,11),kAB,则AB的垂直平分线方程为3xy10.同理得AC的垂直平分线方程为xy30.联立得即圆心坐标为(1,2),半径r10.所求圆的方程为(x1)2(y2)2100.10设定点M(3,4),动点N在圆x2y24上运动,以OM,ON为邻边作平行四边形MONP,求点P的轨迹解如图所示,设P(x,y),N(x0,y0),则线段OP的中点坐标为,线段MN的中点坐标为.由于平行四边形的对角线互相平分,故,.从而N(x3,y4)在圆上,故(x3)2(y4)24.因此所求轨迹为圆:(x3)2(y4)24,但应除去两点和(点P在直线OM上时的情况)能力提升题组(建议用时:25分钟)一、选择题1(20xx鹰潭模拟)已知圆C:x2y2mx40上存在两点关于直线xy30对称,则实数m的值为()A8B4C6D无法确定解析圆上存在关于直线xy30对称的两点,则xy30过圆心,即30,m6.答案C2(20xx西安中学模拟)已知抛物线y22px(p0)上一点M(1,m)(m0)到其焦点F的距离为5,则以M为圆心且与y轴相切的圆的方程为()A(x1)2(y4)21B(x1)2(y4)21C(x1)2(y4)216D(x1)2(y4)216解析抛物线的焦点为F,准线方程为x,所以|MF|15,解得p8,即抛物线方程为y216x,又m216,m0,所以m4,即M(1,4),所以半径为1,所以圆的方程为(x1)2(y4)21.答案A二、填空题3已知平面区域恰好被面积最小的圆C:(xa)2(yb)2r2及其内部所覆盖,则圆C的方程为_解析由题意知,此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)所构成的三角形及其内部,所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,又OPQ为直角三角形,故其圆心为斜边PQ的中点(2,1),半径为,圆C的方程为(x2)2(y1)25.答案(x2)2(y1)25三、解答题4已知圆x2y2x6ym0和直线x2y30交于P,Q两点,且OPOQ(O为坐标原点),求该圆的圆心坐标及半径解法一将x32y,代入方程x2y2x6ym0,得5y220y12m0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1,y2满足条件:y1y24,y1y2.OPOQ,x1x2y1y20.而x132y1,x232y2.x1x296(y1y2)4y1y2.故0,解得m3,此时20245(12m)20(8m)0,圆心坐标为,半径r.法二如图所示,设弦PQ中点为M,且圆x2y2x6ym0的圆心为O1,设M(x0,y0),P(x1,y1),Q(x2,y2),由法一知,y1y24,x1x22,x01,y02.即M的坐标为(1,2)则以PQ为直径的圆可设为(x1)2(y2)2r.OPOQ,点O在以PQ为直径的圆上(01)2(02)2r,即r5,|MQ|2r.在RtO1MQ中,|O1Q|2|O1M|2|MQ|2.2(32)25.m3,圆心坐标为,半径r.
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