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1、山東省齊河縣高考數(shù)學(xué)三輪沖刺 專題 圓的方程練習(xí)(含解析)
一、選擇題(本大題共12小題,共60分)
1. 已知圓C的圓心是直線與y軸的交點,且圓C與直線相切,則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
A. B.
C. D.
(正確答案)A
解:對于直線,令,解得.
圓心,
設(shè)圓的半徑為r,
圓C與直線相切,
,
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故選:A.
對于直線,令,解得可得圓心設(shè)圓的半徑為r,利用點到直線的距離公式及其圓C與直線相切的充要條件可得r.
本題考查了點到直線的距離公式及其圓與直線相切的充要條件,考查了推理能力與計算能力,屬于中檔題.
2. 若過原點O的動直線l將圓分成
2、兩部分的面積之差最大時,直線l與圓的交點記為A,直線l將圓E分成兩部分的面積相等時,直線l與圓的交點記為C,則四邊形ACBD的面積為
A. B. C. D.
(正確答案)C
當(dāng)直線l時,弦AB將圓E分成兩部分的面積之差最大,當(dāng)直線l過圓心即與OE重合時,直徑CD將圓E分成兩部分的面積相等圓心到原點O的距離為,半徑為,所以,因為 ,所以 .
3. 已知圓的方程為,那么圓心坐標(biāo)為
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:將圓化成標(biāo)準(zhǔn)方程,得,
圓表示以為圓心,半徑的圓.
故選:C.
將已知圓化成標(biāo)準(zhǔn)方程并對照圓標(biāo)準(zhǔn)方程的基本概念,即可得到所
3、求圓心坐標(biāo).
本題給出圓的一般方程,求圓心的坐標(biāo)著重考查了圓的標(biāo)準(zhǔn)方程與一般方程的知識,屬于基礎(chǔ)題.
4. 圓心在y軸上,且過點的圓與x軸相切,則該圓的方程是
A. B. C. D.
(正確答案)B
解:圓心在y軸上且過點的圓與x軸相切,
設(shè)圓的圓心,半徑為r.
則:.
解得.
所求圓的方程為:即.
故選:B.
設(shè)出圓的圓心與半徑,利用已知條件,求出圓的圓心與半徑,即可寫出圓的方程.
本題考查圓的方程的求法,求出圓的圓心與半徑是解題的關(guān)鍵.
5. 某學(xué)校有2500名學(xué)生,其中高一1000人,高二900人,高三600人,為了了解學(xué)生的身體健康狀況,采
4、用分層抽樣的方法,若從本校學(xué)生中抽取100人,從高一和高三抽取樣本數(shù)分別為a,b,且直線與以為圓心的圓交于B,C兩點,且,則圓C的方程為
A. B.
C. D.
(正確答案)C
解:由題意,,,,
直線,即,
到直線的距離為,
直線與以為圓心的圓交于B,C兩點,且,
,
圓C的方程為,
故選C.
根據(jù)分層抽樣的定義進(jìn)行求解a,b,利用點到直線的距離公式,求出到直線的距離,可得半徑,即可得出結(jié)論.
本題考查分層抽樣,考查圓的方程,考查直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.
6. 已知平面上點,其中,當(dāng),變化時,則滿足條件的點P在平面上所組成圖形的面積是
5、A. B. C. D.
(正確答案)C
解:由題意可得,點P在圓上,
而且圓心在以原點為圓心,以2為半徑的圓上.
滿足條件的點P在平面內(nèi)所組成的圖形的面積是以6為半徑的圓的面積減去以2為半徑的圓的面積,
即,
故選:C.
先根據(jù)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程求出圓心和半徑,然后研究圓心的軌跡,根據(jù)點P在平面內(nèi)所組成的圖形是一個環(huán)面進(jìn)行求解即可.
本題主要考查了圓的參數(shù)方程,題目比較新穎,正確理解題意是解題的關(guān)鍵,屬于中檔題.
7. 已知三點,,則外接圓的圓心到原點的距離為
A. B. C. D.
(正確答案)B
解:因為外接圓的圓心在直線BC垂直平分線上,即直線上
6、,
可設(shè)圓心,由得
,
得
圓心坐標(biāo)為,
所以圓心到原點的距離,
故選:B.
利用外接圓的性質(zhì),求出圓心坐標(biāo),再根據(jù)圓心到原點的距離公式即可求出結(jié)論.
本題主要考查圓性質(zhì)及外接圓的性質(zhì),了解性質(zhì)并靈運(yùn)用是解決本題的關(guān)鍵.
8. 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點,點B是圓上的動點,則線段AB的中點M的軌跡方程是
A. B.
C. D.
(正確答案)A
解:設(shè),,
又,且M為AB的中點,
,則,
點B在圓上,
,即.
線段AB的中點M的軌跡方程是.
故選:A.
設(shè)出,的坐標(biāo),利用中點坐標(biāo)公式把B的坐標(biāo)用M的坐標(biāo)表示,代入已知圓的方程得答案.
7、
本題考查軌跡方程的求法,訓(xùn)練了利用代入法求動點的軌跡,是中檔題.
9. 阿波羅尼斯約公元前年證明過這樣一個命題:平面內(nèi)到兩定點距離之比為常數(shù)且的點的軌跡是圓后人將這個圓稱為阿氏圓若平面內(nèi)兩定點A,B間的距離為2,動點P與A,B距離之比為,當(dāng)P,A,B不共線時,面積的最大值是
A. B. C. D.
(正確答案)A
解:設(shè),,
則,化簡得
如圖,
當(dāng)點P到軸距離最大時,面積的最大值,
面積的最大值是.
故選:A.
設(shè),,,則,化簡得,當(dāng)點P到軸距離最大時,面積的最大值,
本題考查軌跡方程求解、直線與圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.
10. 在長方
8、體中,,,,點P、Q分別在直線和BD上運(yùn)動,且,則PQ的中點M的軌跡是
A. 平行四邊形 B. 圓 C. 橢圓 D. 非以上圖形
(正確答案)A
解:如圖所示,點P在點時,Q點從點G運(yùn)動到點H,則EF是中點M的軌跡;
同理,點P在點、點Q在B點、點Q在C點時,中點M的軌跡對應(yīng)四條線段,且兩組對邊平行且相等.
所以,PQ的中點M的軌跡是平行四邊形.
故選:A.
如圖所示,點P在點時,Q點從點G運(yùn)動到點H,則EF是中點M的軌跡;同理,點P在點、點Q在B點、點Q在C點時,中點M的軌跡對應(yīng)四條線段,且兩組對邊平行且相等,即可得出結(jié)論.
本題考查軌跡方程,考查立體幾何與解析幾何的綜合
9、,考查數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,屬于中檔題.
11. 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以為圓心且與直線相切的所有圓中,面積最大的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是
A. B. C. D.
(正確答案)C
解:根據(jù)題意,設(shè)圓心為P,則點P的坐標(biāo)為
對于直線,變形可得
即直線過定點,
在以點為圓心且與直線,
面積最大的圓的半徑r長為MP,
則,
則其標(biāo)準(zhǔn)方程為;
故選B.
根據(jù)題意,將直線的方程變形可得,分析可得其定點,進(jìn)而分析可得滿足題意的圓是以P為圓心,半徑為MP的圓,求出MP的長,將其代入圓的標(biāo)準(zhǔn)方程計算可得答案.
本題考查直線與圓的位置關(guān)系,關(guān)鍵是分析出直線過的定點坐標(biāo).
10、
12. 已知圓C過坐標(biāo)原點,面積為,且與直線l:相切,則圓C的方程是
A.
B. 或
C. 或
D.
(正確答案)C
解:設(shè)圓心坐標(biāo)為,
面積為,半徑,
圓C過坐標(biāo)原點,且與直線l:相切,
,
,
圓心為或,
圓C的方程是或,
故選:C.
設(shè)圓心坐標(biāo)為,利用圓C過坐標(biāo)原點,面積為,且與直線l:相切,求出a,b,即可求出圓C的方程.
本題考查的是圓的方程,考查直線與圓的位置關(guān)系,考查學(xué)生的計算能力,利用條件建立方程,求出圓心與半徑是解題的關(guān)鍵所在.
二、填空題(本大題共4小題,共20分)
13. 已知,,以AB為直徑的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為______
11、.
(正確答案)
解:設(shè)圓心為C,,,
圓心C的坐標(biāo)為;
,即圓的半徑,
則以線段AB為直徑的圓的方程是.
故答案為:.
因為線段AB為所求圓的直徑,所以利用中點坐標(biāo)公式求出線段AB的中點即為所求圓的圓心坐標(biāo),再利用兩點間的距離公式求出圓心C與點A之間的距離即為所求圓的半徑,根據(jù)求出的圓心坐標(biāo)與半徑寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程即可.
此題考查了中點坐標(biāo)公式,兩點間的距離公式以及圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,解答本題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用已知條件確定圓心坐標(biāo)及圓的半徑同時要求學(xué)生會根據(jù)圓心與半徑寫出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
14. 圓心在直線上的圓C與x軸的正半軸相切,圓C截y軸所得的弦的長為,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為__
12、____.
(正確答案)
解:設(shè)圓心,則由圓與x軸相切,可得半徑.
圓心到y(tǒng)軸的距離,
由圓C截y軸所得的弦的長為,
解得.
故圓心為,半徑等于2.
故圓C的方程為.
故答案為.
設(shè)圓心,由題意可得半徑,求出圓心到直線的距離d,再由,解得t的值,從而得到圓心坐標(biāo)和半徑,由此求出圓的方程.
本題主要考查求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法,求出圓心坐標(biāo)和半徑的值,是解題的關(guān)鍵,屬于中檔題.
15. 已知圓C的圓心在x軸正半軸上,點圓C上,且圓心到直線的距離為,則圓C的方程為______ .
(正確答案)
解:由題意設(shè)圓的方程為,
由點在圓上,且圓心到直線的距離為,
得,解得,
13、.
圓C的方程為:.
故答案為:.
由題意設(shè)出圓的方程,把點M的坐標(biāo)代入圓的方程,結(jié)合圓心到直線的距離列式求解.
本題考查圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,訓(xùn)練了點到直線的距離公式的應(yīng)用,是中檔題.
16. 已知圓C的圓心與點M關(guān)于直線對稱,并且圓C與雙曲線 的漸近線相切,則圓C的方程為 .
(正確答案)
因為圓C的圓心與點關(guān)于直線對稱,
所以圓C的圓心為,雙曲線 的漸近線方程為 ,與圓相切,
所以圓的半徑為
所以圓C的方程為.
三、解答題(本大題共3小題,共30分)
17. 已知拋物線C:的焦點為F,平行于x軸的兩條直線,分別交C于A,B兩點,交C的準(zhǔn)線于P,Q兩點
14、.
Ⅰ若F在線段AB上,R是PQ的中點,證明;
Ⅱ若的面積是的面積的兩倍,求AB中點的軌跡方程.
(正確答案)Ⅰ證明:連接RF,PF,
由,及,得,
,
是PQ的中點,
,
≌,
,,
,
,
,
.
Ⅱ設(shè),,
,準(zhǔn)線為,
,
設(shè)直線AB與x軸交點為N,
,
的面積是的面積的兩倍,
,,即.
設(shè)AB中點為,由得,
又,
,即.
中點軌跡方程為.
Ⅰ連接RF,PF,利用等角的余角相等,證明,即可證明;
Ⅱ利用的面積是的面積的兩倍,求出N的坐標(biāo),利用點差法求AB中點的軌跡方程.
本題考查拋物線的方程與性質(zhì),考查軌跡方程,考查學(xué)生的計算能力
15、,屬于中檔題.
18. 設(shè)圓的圓心為A,直線l過點且與x軸不重合,l交圓A于C,D兩點,過B作AC的平行線交AD于點E.
Ⅰ證明為定值,并寫出點E的軌跡方程;
Ⅱ設(shè)點E的軌跡為曲線,直線l交于M,N兩點,過B且與l垂直的直線與圓A交于P,Q兩點,求四邊形MPNQ面積的取值范圍.
(正確答案)解:Ⅰ證明:圓即為,
可得圓心,半徑,
由,可得,
由,可得,
即為,即有,
則,
故E的軌跡為以A,B為焦點的橢圓,
且有,即,,,
則點E的軌跡方程為;
Ⅱ橢圓:,設(shè)直線l:,
由,設(shè)PQ:,
由可得,
設(shè),,
可得,,
則
,
A到PQ的距離為,
,
16、則四邊形MPNQ面積為
,
當(dāng)時,S取得最小值12,又,可得,
即有四邊形MPNQ面積的取值范圍是
Ⅰ求得圓A的圓心和半徑,運(yùn)用直線平行的性質(zhì)和等腰三角形的性質(zhì),可得,再由圓的定義和橢圓的定義,可得E的軌跡為以A,B為焦點的橢圓,求得a,b,c,即可得到所求軌跡方程;
Ⅱ設(shè)直線l:,代入橢圓方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長公式,可得,由,設(shè)PQ:,求得A到PQ的距離,再由圓的弦長公式可得,再由四邊形的面積公式,化簡整理,運(yùn)用不等式的性質(zhì),即可得到所求范圍.
本題考查軌跡方程的求法,注意運(yùn)用橢圓和圓的定義,考查直線和橢圓方程聯(lián)立,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長公式,以及直線和圓相交的弦長公式,考查不等
17、式的性質(zhì),屬于中檔題.
19. 已知圓C:,點,P是圓C上任意一點,線段AP的垂直平分線交CP于點Q,當(dāng)點P在圓上運(yùn)動時,點Q的軌跡為曲線E.
求曲線E的方程;
若直線l:與曲線E相交于M,N兩點,O為坐標(biāo)原點,求面積的最大值.
(正確答案)解:Ⅰ點Q在線段AP的垂直平分線上,.
又,.
曲線E是以坐標(biāo)原點為中心,和為焦點,長軸長為的橢圓.
設(shè)曲線E的方程為,.
,,.
曲線E的方程為.
Ⅱ設(shè),
聯(lián)立消去y,得.
此時有.
由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得,,
原點O到直線l的距離,
.,由,得.
又,
據(jù)基本不等式,得.,
當(dāng)且僅當(dāng)時,不等式取等號.
面積的最大值為.
根據(jù)橢圓的定義和性質(zhì),建立方程求出a,b即可.
聯(lián)立直線和橢圓方程,利用消元法結(jié)合設(shè)而不求的思想進(jìn)行求解即可.
本題主要考查與橢圓有關(guān)的軌跡方程問題,以及直線和橢圓的位置關(guān)系的應(yīng)用,利用消元法以及設(shè)而不求的數(shù)學(xué)思想是解決本題的關(guān)鍵,運(yùn)算量較大,有一定的難度.