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1、
新編人教版精品教學(xué)資料
課時(shí)提升作業(yè)(二十四)
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
(25分鐘 60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.若一圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+(y+5)2=3,則此圓的圓心和半徑分別為 ( )
A.(-1,5), B.(1,-5),
C.(-1,5),3 D.(1,-5),3
【解析】選B.由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可知,圓心為(1,-5),半徑為.
【補(bǔ)償訓(xùn)練】以(2,-1)為圓心,4為半徑的圓的方程為 ( )
A.(x+2)2+(y-1)2=4
B.(x+2)2+(y+1)2=4
C.(x-2)2+(y+1)2=16
D.(x-2
2、)2+(y-1)2=16
【解析】選C.由題意知圓的方程為(x-2)2+(y+1)2=16.
2.(2015·北京高考)圓心為(1,1)且過原點(diǎn)的圓的方程是 ( )
A.(x-1)2+(y-1)2=1 B.(x+1)2+(y+1)2=1
C.(x+1)2+(y+1)2=2 D.(x-1)2+(y-1)2=2
【解析】選D.半徑r==,所以圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=2.
3.(2015·寧波高一檢測)點(diǎn)與圓x2+y2=的位置關(guān)系是 ( )
A.在圓上 B.在圓內(nèi)
C.在圓外 D.不能確定
【解析】選C.將點(diǎn)的坐標(biāo)代入圓方程,得+=
3、1>,所以點(diǎn)在圓外.
【補(bǔ)償訓(xùn)練】已知以點(diǎn)A(2,-3)為圓心,半徑長等于5的圓,則點(diǎn)M(5,-7)與圓的位置關(guān)系是 ( )
A.在圓內(nèi) B.在圓上
C.在圓外 D.無法判斷
【解析】選B.點(diǎn)M(5,-7)到圓心A(2,-3)的距離為5,恰好等于半徑長,故點(diǎn)在圓上.
4.圓心在y軸上,半徑為1,且過點(diǎn)(1,2)的圓的方程是 ( )
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
【解析】選A.設(shè)圓心坐標(biāo)(0,b),則由=1解得b=2,則圓的方程為x2+(y-2)2=1.
【延伸
4、探究】若將本題中的“過點(diǎn)(1,2)”改為“過點(diǎn)(-1,2)”,其他不變,又如何求解?
【解析】設(shè)圓心坐標(biāo)(0,b),則由=1解得b=2,則圓的方程為x2+(y-2)2=1.
5.若圓C與圓(x+2)2+(y-1)2=1關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則圓C的方程是 ( )
A.(x-2)2+(y+1)2=1
B.(x-2)2+(y-1)2=1
C.(x-1)2+(y+2)2=1
D.(x+1)2+(y-2)2=1
【解析】選A.圓心(-2,1)關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為C(2,-1),半徑相等為r=1,所以圓C的方程是(x-2)2+(y+1)2=1.
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.圓(x-
5、3)2+(y+2)2=13的周長是 .
【解析】由圓的標(biāo)準(zhǔn)方程可知,其半徑為,周長為2π.
答案:2π
7.(2015·蘇州高一檢測)已知點(diǎn)P(1,-5),則該點(diǎn)與圓x2+y2=25的位置關(guān)系是 .
【解析】由于12+(-5)2=26>25,故點(diǎn)P(1,-5)在圓的外部.
答案:在圓的外部
【補(bǔ)償訓(xùn)練】若原點(diǎn)在圓(x-1)2+(y+2)2=m的內(nèi)部,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 .
【解析】依題意,得1+45.
答案:m>5
8.(2015·萍鄉(xiāng)高一檢測)當(dāng)a為任意實(shí)數(shù)時(shí),直線(a-1)x-y+a+1=0恒過定點(diǎn)C,則以C為圓心,為半徑的圓
6、的方程是 .
【解題指南】先將直線方程整理為(x+1)a-(x+y-1)=0,從而求出定點(diǎn)的坐標(biāo),又知該圓的半徑為,從而寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】將直線方程整理為:(x+1)a-(x+y-1)=0,不論a取何實(shí)數(shù),當(dāng)x+1=0,即x=-1時(shí),則有x+y-1=0,即-1+y-1=0,所以y=2,故直線(a-1)x-y+a+1=0不論a為何實(shí)數(shù),恒過定點(diǎn)C(-1,2),則以C(-1,2)為圓心,為半徑的圓的方程為(x+1)2+(y-2)2=5.
答案:(x+1)2+(y-2)2=5
三、解答題(每小題10分,共20分)
9.求圓(x+2)2+(y-6)2=1關(guān)于直線3
7、x-4y+5=0的對(duì)稱圖形的方程.
【解題指南】利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式以及斜率公式,先求出圓(x+2)2+(y-6)2=1的圓心關(guān)于直線對(duì)稱的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo),圓的半徑不變,寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(a,b),則有解得a=4,b=-2.
故圓的方程為(x-4)2+(y+2)2=1.
【補(bǔ)償訓(xùn)練】圓(x-3)2+(y-1)2=2關(guān)于原點(diǎn)O(0,0)對(duì)稱的圓的方程為 .
【解題指南】結(jié)合圖形,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的圓的圓心關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,半徑不變,由此求對(duì)稱圓的方程.
【解析】圓(x-3)2+(y-1)2=2的圓心為(3,1),其關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)是(-3,-1)
8、,圓的半徑為,故所求對(duì)稱圓的方程為(x+3)2+(y+1)2=2.
答案:(x+3)2+(y+1)2=2
10.(2015·順德高一檢測)求下列圓的方程:
(1)已知點(diǎn)A(-4,-5),B(6,-1),以線段AB為直徑的圓的方程.
(2)過兩點(diǎn)C(-1,1)和D(1,3),圓心在x軸上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】(1)AB的中點(diǎn)坐標(biāo)即為圓心坐標(biāo)C(1,-3),又圓的半徑r==
===.
所以所求圓的方程為(x-1)2+(y+3)2=29.
(2)直線CD的斜率kCD==1,線段CD中點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0,2),故線段CD的垂直平分線的方程為y-2=-x,即y=-x+2,令y=0,得x
9、=2,即圓心為(2,0).由兩點(diǎn)間的距離公式,得r==.所以所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+y2=10.
(20分鐘 40分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.若圓心在x軸上,半徑為的圓C位于y軸左側(cè),且與直線x+2y=0相切,則圓C的方程是 ( )
A.(x-)2+y2=5
B.(x+)2+y2=5
C.(x-5)2+y2=5
D.(x+5)2+y2=5
【解析】選D.如圖所示,設(shè)圓心C(a,0),則圓心C到直線x+2y=0的距離為=,解得a=-5,a=5(舍去),所以圓心是(-5,0).
即圓C的方程是(x+5)2+y2=5.
【補(bǔ)償訓(xùn)練】已知A(4,3),B
10、(1,6),則以線段AB為直徑的圓的方程為 ( )
A.+=
B.+=
C.+=
D.+=
【解析】選B.AB的中點(diǎn)為,|AB|===3,所以圓的半徑為r=,則所求的圓的方程為+=.
2.(2015·紹興高一檢測)方程y=表示的曲線是 ( )
A.一個(gè)圓 B.兩條射線
C.半個(gè)圓 D.一條射線
【解析】選C.由方程y=可化為x2+y2=36(y≥0),所以方程y=表示圓x2+y2=36位于x軸及其上方的部分是半個(gè)圓.
二、填空題(每小題5分,共10分)
3.(2015·太原高一檢測)若圓C的半徑為1,圓心在第一象限,且與直線4x-3y=0和x軸都相切,則該
11、圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是 .
【解題指南】依據(jù)條件確定圓心縱坐標(biāo)為1,又已知半徑是1,通過與直線4x-3y=0相切,圓心到直線的距離等于半徑求出圓心橫坐標(biāo),寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
【解析】因?yàn)閳AC的半徑為1,圓心在第一象限,且與直線4x-3y=0和x軸都相切,
所以半徑是1,圓心的縱坐標(biāo)也是1,設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,1),
則1=,又a>0,所以a=2,
所以該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(x-2)2+(y-1)2=1.
答案:(x-2)2+(y-1)2=1
【補(bǔ)償訓(xùn)練】圓心為直線x-y+2=0與直線2x+y-8=0的交點(diǎn),且過原點(diǎn)的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是 .
【解析】由可得即圓心為
12、(2,4).
又r==2,故圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-4)2=20.
答案:(x-2)2+(y-4)2=20
4.(2015·淮南高一檢測)圓C:(x-1)2+(y+2)2=4,點(diǎn)P(x0,y0)在圓C內(nèi)部,且d=(x0-1)2+(y0+2)2,則d的取值范圍是 .
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)P在圓C內(nèi)部,所以(x0-1)2+(y0+2)2<4,所以0≤d<4.
答案:0≤d<4
【補(bǔ)償訓(xùn)練】圓C:(x-1)2+(y+2)2=d2,若點(diǎn)P(2,0)在圓外,則d的取值范圍是什么?
【解析】由于點(diǎn)P在圓外,故(2-1)2+(0+2)2>d2,即d2<5,故0
13、每小題10分,共20分)
5.已知圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-5)2+(y-6)2=a2(a>0).
(1)若點(diǎn)M(6,9)在圓上,求半徑a.
(2)若點(diǎn)P(3,3)與Q(5,3)有一點(diǎn)在圓內(nèi),另一點(diǎn)在圓外,求a的取值范圍.
【解析】(1)因?yàn)辄c(diǎn)M(6,9)在圓上,所以(6-5)2+(9-6)2=a2,即a2=10,又a>0,所以a=.
(2)因?yàn)?=,==3,
>,故點(diǎn)P在圓外,點(diǎn)Q在圓內(nèi),所以3
14、x-1)2+y2=1上運(yùn)動(dòng),
即S表示圓上的動(dòng)點(diǎn)到定點(diǎn)(-1,1)的距離.如圖所示:
顯然當(dāng)定點(diǎn)(-1,1)和圓心(1,0)共線時(shí)取到最值,且最小值為-1=-1.
所以S=的最小值為-1.
【補(bǔ)償訓(xùn)練】圓過點(diǎn)A(1,-2),B(-1,4),求
(1)周長最小的圓的方程.
(2)圓心在直線2x-y-4=0上的圓的方程.
【解析】(1)當(dāng)AB為直徑時(shí),過A,B的圓的半徑最小,從而周長最小.即AB中點(diǎn)(0,1)為圓心,半徑r=|AB|=.則圓的方程為:x2+(y-1)2=10.
(2)由于AB的斜率為k=-3,則AB的垂直平分線的方程是y-1=x.即x-3y+3=0,
由解得,即圓心坐標(biāo)是C(3,2).又因?yàn)閞===2.
所以圓的方程是(x-3)2+(y-2)2=20.
【一題多解】
(2)設(shè)圓的方程為:(x-a)2+(y-b)2=r2,
則解得
所以圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=20.
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