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1、
1
2、 1
專題9.3 圓的方程
班級(jí)__________ 姓名_____________ 學(xué)號(hào)___________ 得分__________
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,在每小題給出的四個(gè)選擇中,只有一個(gè)是符合題目要求的。)
1.若坐標(biāo)原點(diǎn)在圓的內(nèi)部,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
(A) (B)
(C) (D)
【答案】
3、
2.【貴州省貴陽(yáng)市第一中學(xué)高三上學(xué)期月考一】已知圓的圓心在直線上,且與直線平行,則的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】設(shè)直線為 ,代入點(diǎn) 得 .故選A.
3.【黑龍江省伊春市第二中學(xué)高三上第一次月考】過(guò)點(diǎn)、,且圓心在上的圓的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB中垂線方程為 ,所以由, 的交點(diǎn)得圓心 ,半徑為 ,因此圓的方程是,選C.
4.若圓C經(jīng)過(guò)(1,0),(3,0)兩點(diǎn),且與y軸相切,則圓C的方程為( )
(A) (B)
(C)
4、 (D)
【答案】
【解析】因?yàn)閳AC經(jīng)過(guò)(1,0),(3,0)兩點(diǎn),所以圓心在直線,又圓與軸相切,所以半徑,
設(shè)圓心坐標(biāo)為,則,,選.
5.若點(diǎn)為圓的弦的中點(diǎn),則弦所在直線方程為( )
A. B.
C. D.
【答案】
6.已知圓C的圓心在x軸上,且經(jīng)過(guò)兩點(diǎn),則圓C的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】
【解析】根據(jù)題意,圓心在線段的垂直平分線上,中點(diǎn)為,斜率為,則方程為.可知,,令,得,故可知圓心為,半徑為,因此可知方程為,選.
7.【黑龍江省大慶市大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上期初】若圓關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程是則等
5、于( )
A. 4 B. 2 C. 6 D. 8
【答案】A
【解析】圓心(1,3)關(guān)于直線y=x+1的對(duì)稱點(diǎn)為(2,2),選A.
8.【廣東省興寧市沐彬中學(xué)高三上中段】圓與軸交于兩點(diǎn),則( )
A. B. C. D.
【答案】C
9.在圓內(nèi),過(guò)點(diǎn)的最長(zhǎng)弦和最短弦分別為和,則四邊形的面積為 ( )
A. B. C. D.
【答案】
【解析】由題意,為直徑.設(shè)圓心為,則,圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,故,由此,易得:,又,所以直線的方程為,到的距離為,由此
6、得,.
所以四邊形的面積為,選.
10.過(guò)點(diǎn)P(1,1)的直線,將圓形區(qū)域{(x,y)|x2+y2≤4}分兩部分,使這兩部分的面積之差最大,則該直線的方程為 ( )
A.x+y-2=0 B.y-1=0 C.x-y=0 D.x+3y-4=0
【答案】
11.已知圓:,直線:().設(shè)圓上到直線的距離等于1的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為,則( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】
【解析】
7、圓心到直線的距離為.圓的半徑,,結(jié)合圖形可知,在直線的兩側(cè)圓上各有兩個(gè)點(diǎn)到直線的距離等于1,所以,選.
12.已知圓:,則下列命題:①圓上的點(diǎn)到的最短距離的最小值為;②圓上有且只有一點(diǎn)到點(diǎn)的距離與到直線的距離相等;③已知,在圓上有且只有一點(diǎn),使得以為直徑的圓與直線相切.真命題的個(gè)數(shù)為( )
A. B. C. D.
【答案】
【解析】已知?jiǎng)訄A的圓心的軌跡方程為:,所以動(dòng)圓構(gòu)成的軌跡為夾在拋物線和拋物線之間的部分(包括邊界),所以①②③都滿足題意,選.
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分。把答案填在題中的橫線上。)
8、
13.【東北師大附中、哈爾濱師大附中、遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下第四次聯(lián)考】若圓過(guò)三點(diǎn),則圓直徑的長(zhǎng)為__________.
【答案】
【解析】令圓的方程為,過(guò)三點(diǎn),可得,解得.則.故本題應(yīng)填.
14.【北京西城161高三上期中】已知圓與直線及都相切,圓心在直線上,則圓的方程為__________.
【答案】
15.【廣東省廣州高三一?!咳粢粋€(gè)圓的圓心是拋物線的焦點(diǎn),且該圓與直線相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是__________.
【答案】
【解析】拋物線的焦點(diǎn)為,故圓心為,
圓的半徑為,故圓的方程為: .
16.若經(jīng)過(guò)點(diǎn)的直線與圓相切,則圓心坐標(biāo)是 ;半徑為 ;切線
9、在軸上的截距是 .
【答案】,,
【解析】
根據(jù)題意,圓的方程可化為,所以其圓心坐標(biāo)為,半徑為,設(shè)圓的切線方程為,即,應(yīng)用圓心到直線的距離為半徑,得,整理得,即,解得,所以直線在 軸上的截距是.
三、解答題 (本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.)
17.(1)已知兩條直線:,:,問(wèn):當(dāng)為何值時(shí),與相交;
(2)圓的方程為,求圓關(guān)于直線:對(duì)稱的圓的方程.
【答案】(1)且 (2)
【解析】
18.如圖,已知圓與軸相切于點(diǎn),與軸正半軸交于兩點(diǎn)A,B(B在A的上方),且.
(Ⅰ)求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)求圓在點(diǎn)處的切線
10、在軸上的截距.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
19.【河北省衡水市武邑中學(xué)高三上第一次月考】如圖,臺(tái)風(fēng)中心從A地以每小時(shí)20千米的速度向東北方向(北偏東)移動(dòng),離臺(tái)風(fēng)中心不超過(guò)300千米的地區(qū)為危險(xiǎn)區(qū)域.城市B在A地的正東400千米處.請(qǐng)建立恰當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,解決以下問(wèn)題:
(1) 求臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑所在的直線方程;
(2)求城市B處于危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間是多少小時(shí)?
【答案】(1) (2)10
【解析】試題分析:(Ⅰ) 根據(jù)條件建立恰當(dāng)直角坐標(biāo)系,由方位角求直線斜率,再根據(jù)點(diǎn)斜式寫直線方程;(Ⅱ)先求臺(tái)風(fēng)移動(dòng)直線被以B為圓心,300千米為半徑的圓所截弦長(zhǎng),利用垂徑定理可得,再根
11、據(jù)路程與速度、時(shí)間關(guān)系求城市B處于危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間
試題解析:解:
法一、
(1)以B為原點(diǎn),正東方向?yàn)檩S建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,
則臺(tái)風(fēng)中心A的坐標(biāo)是(-400,0),臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑所在的直線方程為
(2)以B為圓心,300千米為半徑作圓,和直線相交于、兩點(diǎn).可以認(rèn)為,臺(tái)風(fēng)中心移到時(shí),城市B開始受臺(tái)風(fēng)影響(危險(xiǎn)區(qū)),直到時(shí),解除影響.
因?yàn)辄c(diǎn)B到直線的距離,
所以,
而 (小時(shí)).所以B城市處于危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的時(shí)間是10小時(shí).
法二、以A為原點(diǎn),正東方向?yàn)檩S建立直角坐標(biāo)系,
則臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑所在的直線方程為,以B為圓心,300千米為半徑作圓,
則圓方程為
12、,以下思路類似法一.
20.已知點(diǎn),圓:,過(guò)點(diǎn)的動(dòng)直線與圓交于兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求的軌跡方程;
(2)當(dāng)時(shí),求的方程及的面積
【答案】(1);(2)的方程為; 的面積為.
(2)由(1)可知M的軌跡是以點(diǎn)為圓心,為半徑的圓.
由于,故O在線段PM的垂直平分線上,又P在圓N上,從而.
因?yàn)镺N的斜率為3,所以的斜率為,故的方程為.
又,O到的距離為,,所以的面積為.
21.已知點(diǎn)P(0,5)及圓C:x2+y2+4x-12y+24=0.
(I)若直線l過(guò)點(diǎn)P且被圓C截得的線段長(zhǎng)為4,求l的方程;
(II)求過(guò)P點(diǎn)的圓C的弦的中點(diǎn)D的軌跡方程.
【答
13、案】(1)直線的方程為: 或.(2).
【解析】(1)如圖所示,,設(shè)是線段的中點(diǎn),則.
.點(diǎn)C的坐標(biāo)為(-2,6).在中,可得.
設(shè)所求直線的方程為:即.
由點(diǎn)到直線的距離公式得:.
此時(shí)直線的方程為: ………………………………….4分
又直線的斜率不存在時(shí),也滿足題意,此時(shí)方程為:.
所以所求直線的方程為: 或………………………..6分
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)P的圓C的弦的中點(diǎn)為,則.即.
所以化簡(jiǎn)得所求軌跡的方程為:………..12分
22.【湖北省荊州中學(xué)高三第二次月考】在平面直角坐標(biāo)系中,已知以為圓心的圓及其上一點(diǎn).
(1)設(shè)圓與軸相切,與圓外切,且圓心在直線上,求圓N的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)平行于的直線與圓相交于兩點(diǎn),且,求直線的方程;
【答案】(1)(2)
試題解析:
(1)由圓心N在直線x=6上,可設(shè).因?yàn)镹與x軸相切,與圓M外切,
所以,于是圓N的半徑為,從而,解得.
因此,圓N的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)因?yàn)橹本€l∥OA,所以直線l的斜率為.
設(shè)直線l的方程為y=2x+m,即2x-y+m=0,
則圓心M到直線l的距離
因?yàn)? 而
所以,解得.
故直線l的方程為.