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1、2022屆高考數學一輪復習 第八章 平面解析幾何 第三節(jié) 圓的方程課時作業(yè)
1.方程x2+y2+2x-4y-6=0表示的圖形是( )
A.以(1,-2)為圓心,為半徑的圓
B.以(1,2)為圓心,為半徑的圓
C.以(-1,-2)為圓心,為半徑的圓
D.以(-1,2)為圓心,為半徑的圓
解析:由x2+y2+2x-4y-6=0得(x+1)2+(y-2)2=11,故圓心為(-1,2),半徑為.
答案:D
2.若圓C的半徑為1,圓心C與點(2,0)關于點(1,0)對稱,則圓C的標準方程為( )
A.x2+y2=1 B.(x-3)2+y2=1
C.(x-1)2+y2=1
2、 D.x2+(y-3)2=1
解析:因為圓心C與點(2,0)關于點(1,0)對稱, 故由中點坐標公式可得C(0,0),所以所求圓的標準方程為x2+y2=1.
答案:A
3.圓(x+2)2+y2=5關于原點(0,0)對稱的圓的方程為( )
A.x2+(y-2)2=5 B.(x-2)2+y2=5
C.x2+(y+2)2=5 D.(x-1)2+y2=5
解析:因為所求圓的圓心與圓(x+2)2+y2=5的圓心(-2,0)關于原點(0,0)對稱,所以所求圓的圓心為(2,0),半徑為,故所求圓的方程為(x-2)2+y2=5.
答案:B
4.設P是圓(x-3)2+(y+1)2=4上的
3、動點,Q是直線x=-3上的動點,則|PQ|的最小值為________.
解析:如圖所示,圓心M(3,-1)到定直線x=-3上點的最短距離為|MQ|=3-(-3)=6,又圓的半徑為2,故所求最短距離為6-2=4.
答案:4
5.(2018·唐山一中調研)點P(4,-2)與圓x2+y2=4上任一點連線的中點的軌跡方程是________.
解析:設圓上任意一點為(x1,y1),中點為(x,y),則,即,代入x2+y2=4,得(2x-4)2+(2y+2)2=4,化簡得(x-2)2+(y+1)2=1.
答案:(x-2)2+(y+1)2=1
6.已知圓C經過點(0,1),且圓心為C(1,2
4、).
(1)寫出圓C的標準方程;
(2)過點P(2,-1)作圓C的切線,求該切線的方程及切線長.
解析:(1)由題意知,圓C的半徑r==,
所以圓C的標準方程為(x-1)2+(y-2)2=2.
(2)由題意知切線斜率存在,故設過點P(2,-1)的切線方程為y+1=k(x-2),即kx-y-2k-1=0,則=,
所以k2-6k-7=0,解得k=7或k=-1,
故所求切線的方程為7x-y-15=0或x+y-1=0.
由圓的性質易得所求切線長為==2.
7.(2018·南昌二中檢測)在平面直角坐標系xOy中,經過函數f(x)=x2-x-6的圖象與兩坐標軸交點的圓記為圓C.
(1)
5、求圓C的方程;
(2)求經過圓心C且在坐標軸上截距相等的直線l的方程.
解析:(1)設圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,函數f(x)=x2-x-6的圖象與兩坐標軸交點為(0,-6),(-2,0),(3,0),由,
解得,
所以圓的方程為x2+y2-x+5y-6=0.
(2)由(1)知圓心坐標為(,-),若直線經過原點,則直線l的方程為5x+y=0;若直線不過原點,設直線l的方程為x+y=a,則a=-=-2,即直線l的方程為x+y+2=0.綜上可得,直線l的方程為5x+y=0或x+y+2=0.
B組——能力提升練
1.已知圓x2+y2-4ax+2by+b2=0(a>0,b>
6、0)關于直線x-y-1=0對稱,則ab的最大值是( )
A. B.
C. D.
解析:由圓x2+y2-4ax+2by+b2=0(a>0,b>0)關于直線x-y-1=0對稱,可得圓心(2a,-b)在直線x-y-1=0上,故有2a+b-1=0,即2a+b=1≥2 ,解得ab≤,故ab的最大值為,故選B.
答案:B
2.(2018·綿陽診斷)圓C的圓心在y軸正半軸上,且與x軸相切,被雙曲線x2-=1的漸近線截得的弦長為,則圓C的方程為( )
A.x2+(y-1)2=1 B.x2+(y-)2=3
C.x2+(y+1)2=1 D.x2+(y+)2=3
解析:依題意得,題中的雙
7、曲線的一條漸近線的斜率為,傾斜角為60°,結合圖形(圖略)可知,所求的圓C的圓心坐標是(0,1)、半徑是1,因此其方程是x2+(y-1)2=1,選A.
答案:A
3.已知圓C與直線y=x及x-y-4=0都相切,圓心在直線y=-x上,則圓C的方程為( )
A.(x+1)2+(y-1)2=2 B.(x+1)2+(y+1)2=2
C.(x-1)2+(y-1)2=2 D.(x-1)2+(y+1)2=2
解析:由題意知x-y=0和x-y-4=0之間的距離為=2,所以r=.又因為y=-x與x-y=0,x-y-4=0均垂直,所以由y=-x和x-y=0聯立得交點坐標為(0,0),由y=-x和x
8、-y-4=0聯立得交點坐標為(2,-2),所以圓心坐標為(1,-1),圓C的標準方程為(x-1)2+(y+1)2=2.
答案:D
4.已知△ABC的三個頂點坐標分別為A(-2,3),B(-2,-1),C(6,-1),以原點為圓心的圓與此三角形有唯一的公共點,則該圓的方程為( )
A.x2+y2=1
B.x2+y2=4
C.x2+y2=3
D.x2+y2=1或x2+y2=37
解析:如圖,易知AC所在直線的方程為x+2y-4=0.
點O到直線x+2y-4=0的距離d==>1,OA==,OB==,OC==,
∴以原點為圓心的圓若與三角形ABC有唯一的公共點,則公共點為(0,-1
9、)或(6,-1),
∴圓的半徑為1或,
則該圓的方程為x2+y2=1或x2+y2=37.故選D.
答案:D
5.圓心在直線x-2y=0上的圓C與y軸的正半軸相切,圓C截x軸所得弦的長為2,則圓C的標準方程為________.
解析:依題意,設圓心的坐標為(2b,b)(其中b>0),則圓C的半徑為2b,圓心到x軸的距離為b,所以2=2,b>0,解得b=1,故所求圓C的標準方程為(x-2)2+(y-1)2=4.
答案:(x-2)2+(y-1)2=4
6.已知圓C過點P(1,1),且與圓M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)關于直線x+y+2=0對稱.
(1)求圓C的方程;
(2)設Q為圓C上的一個動點,求·的最小值.
解析:(1)設圓心C(a,b),由已知得M(-2,-2),
則解得
則圓C的方程為x2+y2=r2,
將點P的坐標代入得r2=2,
故圓C的方程為x2+y2=2.
(2)設Q(x,y),則x2+y2=2,
·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2)
=x2+y2+x+y-4=x+y-2.
令x=cos θ,y=sin θ,
所以·=x+y-2=(sin θ+cos θ)-2
=2sin-2,
又min=-1,
所以·的最小值為-4.