【精品解析】高中数学人教A版(2019)选择性必修一第二章第4节圆的方程同步练习

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名称 【精品解析】高中数学人教A版(2019)选择性必修一第二章第4节圆的方程同步练习
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2021-09-05 00:00:00

文档简介

高中数学人教A版(2019)选择性必修一第二章第4节圆的方程同步练习
一、单选题
1.(2021高一下·桂林期末)已知圆 ,则其圆心的坐标为(  )
A. B. C. D.
2.(2020高二上·嘉兴期末)已知圆的方程是 ,则它的半径是(  )
A.1 B. C.2 D.4
3.(2021高二下·诸暨期末)以直线 经过的定点为圆心,2为半径的圆的方程是(  )
A. B.
C. D.
4.(2020高二上·漳州期末)圆心在y轴上,半径长为 ,且过点 的圆的方程为(  )
A. B.
C. 或 D. 或
5.(2020高二上·天津期末)已知圆的方程为 ,则实数m的取值范围是(  )
A. B. C. D.
6.(2020高二上·青铜峡月考)以 , 两点为直径端点的圆的方程是(  )
A. B.
C. D.
7.(2020高二上·怀仁月考)在平面直角坐标系 中,直线 与两坐标轴分别交于点 、 ,圆 经过 、 ,且圆心在 轴上,则圆 的方程为(  )
A. B.
C. D.
8.(2020高二上·福建期中)已知圆M的方程为 ,过点 的直线l与圆M相交的所有弦中,弦长最短的弦为 ,弦长最长的弦为 ,则四边形 的面积为(  )
A.30 B.40 C.60 D.80
9.(2019高二上·瓦房店月考)已知点 , , ,则 外接圆的圆心坐标为(  )
A. B. C. D.
10.(2018高二上·山西月考)方程 表示的图形是
A.以 为圆心,11为半径的圆
B.以 为圆心,11为半径的圆
C.以 为圆心, 为半径的圆
D.以 为圆心, 为半径的圆
11.(2018高二上·成都月考)当圆 的面积最大时,圆心坐标是(  )
A. B. C. D.
12.(2020高二上·滨州期末)人教A版选择性必修二教材的封面图案是斐波那契螺旋线,它被誉为自然界最完美的“黄金螺旋”,自然界存在很多斐波那契螺旋线的图案,例如向日葵 鹦鹉螺等.斐波那契螺旋线的画法是:以斐波那契数1,1,2,3,5,8,…为边长的正方形拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为90°的圆弧,这些圆弧所连起来的弧线就是斐波那契螺旋线.下图为该螺旋线在正方形边长为1,1,2,3,5,8的部分,如图建立平面直角坐标系(规定小方格的边长为1),则接下来的一段圆弧所在圆的方程为(  ).
A. B.
C. D.
二、填空题
13.(2020高二上·柯桥期末)已知圆E: ,则该圆的圆心坐标是   ,半径为   .
14.(2020高二上·肇庆期末)在平面直角坐标系中,经过三点 的圆的方程为   .
15.(2017高二上·红桥期末)以点M(0,2)为圆心,并且与x轴相切的圆的方程为   .
16.(2016高二上·苏州期中)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1和两点A(﹣m,0),B(m,0)(m>0),若圆C上存在点P使得∠APB=90°,则m的最大值为   .
三、解答题
17.(2019高二上·九台月考)写出下列方程表示的圆的圆心和半径:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
18.(2020高二上·怀仁月考)已知圆 过点 且圆心 在直线 上,求圆 的方程.
19.(2019高二上·怀仁月考)求满足下列条件的圆的方程:
(I)圆心在直线 上,与 轴相交于 两点;
(II)经过 三点.
20.(2018高二上·杭州期中)已知以点 ( ,且 )为圆心的圆与 轴交于点 , ,与 轴交于点 , ,其中 为坐标原点.
(1)求证: 的面积为定值;
(2)设直线 与圆 交于点 , ,若 ,求圆 的方程.
21.(2017高二上·海淀期中)某高速公路隧道内设双行线公路,其截面由一段圆弧和一个长方形的三边构成(如图所示).已知隧道总宽度 为 ,行车道总宽度 为 ,侧墙面高 , 为 ,弧顶高 为 .
(1)建立适当的直角坐标系,求圆弧所在的圆的方程.
(2)为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少要有 .请计算车辆通过隧道的限制高度是多少.
22.(圆的标准方程++++++216)解答题
(1)求以A(﹣1,2),B(5,﹣6)为直径两端点的圆的方程
(2)点P(a,b)在直线x+y+1=0上,求 的最小值.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:由 易知圆心C为(-1,2).
故答案为:C
【分析】根据圆的标准方程直接求解即可.
2.【答案】B
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】圆的方程可化简为
则它的半径是
故答案为:B
【分析】首先把圆的方程化为标准方程由此即可求出圆的半径的值。
3.【答案】A
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】解:因为直线方程为 ,即 ,所以直线过定点 ,
所以圆方程为 ,即 ,
故答案为:A.
【分析】 求出圆的圆心,然后写出圆的方程即可.
4.【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】设圆心为 ,则圆方程为 ,将点 代入圆方程得
解得 或
所以圆方程为 或
故答案为:C
【分析】设圆方程为 ,将点 代入圆方程得结果。
5.【答案】C
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】因为 表示圆,
所以 ,解得 .
故答案为:C
【分析】由圆的一般式方程即可得出求解出m的取值范围即可。
6.【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】可知线段 的中点坐标为 ,即为 ,

以 , 两点为直径端点的圆的圆心为 ,半径为5,
则方程为 。
故答案为:D.
【分析】利用已知条件结合中点坐标公式求出圆的圆心坐标,再利用两点距离公式求出圆的直径,进而求出圆的半径长,从而求出圆的标准方程。
7.【答案】A
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】易知,直线 交 轴于点 ,交 轴于点 ,
设圆心 的坐标为 ,由 可得 ,解得 ,
所以,圆 的半径为 ,
因此,圆 的方程为 ,即为 .
故答案为:A.
【分析】求出点A、B的坐标,设圆心 的坐标为 ,由 可求出圆心 的坐标,并求出圆的半径,由此可求得 圆 的方程 。
8.【答案】B
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【解答】圆M的标准方程为 ,即圆是以 为圆心,5为半径的圆,
且由 ,即点 在圆内,
则最短的弦是以 为中点的弦,
所以 ,所以 ,
过 最长的弦 为直径,所以 ,
且 ,故而 .
故答案为:B.
【分析】由题可知点 在圆内,则最短的弦是以 为中点的弦,过 最长的弦 为直径,求出后即可求出四边形面积.
9.【答案】A
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】线段 中点坐标为 ,线段 斜率为 ,所以线段 垂直平分线的斜率为 ,故线段 的垂直平分线方程为 ,即 .
线段 中点坐标为 ,线段 斜率为 ,所以线段 垂直平分线的斜率为 ,故线段 的垂直平分线方程为 ,即 .
由 .所以 外接圆的圆心坐标为 .
故答案为:A
【分析】求得线段 和线段 的垂直平分线的交点坐标,由此求得 外接圆的圆心坐标.
10.【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】已知方程x2+y2+2x-4y-6=0,可转化为:(x+1)2+(y-2)2=11
故方程表示以(-1,2)为圆心, 为半径的圆
故答案为:C
【分析】将圆的一般方程化为标准方程,即可得到圆心和半径.
11.【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】因为 ,所以 ,
因此圆面积为 时圆面积最大,此时圆心坐标为 ,
故答案为:B.
【分析】计算出半径与k的关系,然后判断出k为何值圆面积最大,得出圆心坐标,即可得出答案。
12.【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:由题意可知图中每90°的圆弧半径符合斐波那契数1,1,2,3,5,8,…,从而可求出下一段圆弧的半径为13,
由题意可知下一段圆弧过点 ,
因为每一段圆弧的圆心角都为90°,
所以下一段圆弧所在圆的圆心与点 的连线平行于 轴,
因为下一段圆弧的半径为13,
所以所求圆的圆心为 ,
所以所求圆的方程为 ,
故答案为:C
【分析】由题意可知图中每90°的圆弧半径符合斐波那契数1,1,2,3,5,8,…,从而可求出下一段圆弧的半径为13,由题意可知下一段圆弧过点 ,因为每一段圆弧的圆心角都为90°,所以下一段圆弧所在圆的圆心与点 的连线平行于 轴,因为下一段圆弧的半径为13,所以所求圆的圆心为 ,进而求出接下来的一段圆弧所在圆的标准方程。
13.【答案】(1,-2);2
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】 圆E: ,
圆心为(1,-2),半径为2.
故答案为:(1,-2);2.
【分析】由圆的标准方程即可求出圆心坐标以及半径。
14.【答案】
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】设圆的方程为 ,
因为圆过 三点,
所以 得
所以圆的方程为 。
故答案为: 。
【分析】先设圆的一般方程为 ,再利用圆经过三点结合代入法,再解方程组求出D,E,F的值,进而求出圆的一般方程。
15.【答案】x2+(y﹣2)2=4
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:根据题意,以点M(0,2)为圆心,并且与x轴相切的圆,
其圆心到x轴的距离就是圆的半径,即该圆的半径r=2,
则要求圆的方程为:x2+(y﹣2)2=4;
故答案为:x2+(y﹣2)2=4.
【分析】根据题意,分析可得该圆的圆心到x轴的距离就是圆的半径,即该圆的半径r=2,由圆的圆坐标以及半径结合圆的标准方程形式即可得答案.
16.【答案】6
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1的圆心C(3,4),半径r=1,
设P(a,b)在圆C上,则 =(a+m,b), =(a﹣m,b),
∵∠APB=90°,∴ ,
∴ =(a+m)(a﹣m)+b2=0,
∴m2=a2+b2=|OP|2,
∴m的最大值即为|OP|的最大值,等于|OC|+r=5+1=6.
故答案为:6.
【分析】C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1的圆心C(3,4),半径r=1,设P(a,b)在圆C上,则 =(a+m,b), =(a﹣m,b),由已知得m2=a2+b2=|OP|2,m的最大值即为|OP|的最大值.
17.【答案】(1)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 ;
(2)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 ;
(3)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 ;
(4)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 .
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】圆的标准方程为 ,则此圆的圆心坐标为 ,半径为 ,将(1) (2) (3) (4)分别代入即可得解.
18.【答案】设圆 ,
因为 圆 ,所以 解得
故圆C的方程为 .
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】 设圆 , 代入已知条件列方程组,解得a,b,r即可。
19.【答案】解:(I)由已知可设圆心为 ,半径为 ,则圆的方程为 .
代入 两点有 ,解得 .
于是所求圆的方程为 .
(II)设圆的方程为 ,
代入 三点,可得 ,
解得 .
于是所求圆的方程为
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【分析】求圆的方程有两种设法,一是标准方程,二是设一般方程,第一步设标准方程,第二步设一般方程 ,首先巧设圆心 ,半径 ,过点 满足方程,解方程组解得 和 ;求过三点的圆的方程用圆的一般方程,待定系数法解方程组求解.
20.【答案】(1)证明: , .
设圆 的方程是
令 ,得 ;令 ,得
,即: 的面积为定值.
(2)解: 垂直平分线段 .
, 直线 的方程是 .
,解得:
当 时,圆心 的坐标为 , ,此时 到直线 的距离 ,圆 与直线 相交于两点.
当 时,圆心 的坐标为 , ,此时 到直线 的距离 圆 与直线 不相交, 不符合题意舍去.
圆 的方程为
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【分析】(1)根据圆的方程,求出圆与坐标轴交点的坐标,结合三角形的面积公式,表示出三角形OAB的面积,即可确定该三角形面积为定值;
(2)根据直线与圆的位置关系,求出直线OC的方程,求出相应的t值,即可确定圆的方程.
21.【答案】(1)解:以 所在直线为 轴,以 所在直线为 轴,以1m为单位长度建立直角坐标系,
则 , , ,由于所求圆的圆心在 轴上,所以设圆的方程为 ,因为 , 在圆上,所以 ,解得 , ,所以圆的方程为
(2)解:设限高为 ,作 ,交圆弧于点 ,则 ,将 的横坐标 代入圆的方程,得 ,得 或 (舍),所以 (m). 答:车辆通过隧道的限制高度是 米
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】(1)根据题意建立直角坐标系分别求出点的坐标,利用圆的定义就求出圆心的坐标以及半径,从而求出圆的方程。(2)结合实际情况把实际问题转化为数学问题,把数值代入到圆的方程求出结果即可。
22.【答案】(1)解:设圆心为C(a,b),由A(﹣1,2)、B(5,﹣6),(2分)
结合中点坐标公式,得a=2,b=﹣2,可得C(2,﹣2)
∵|AC|= =5
∴圆的半径r=|AC|=5,(5分)
因此,以线段AB为直径的圆的方程是(x﹣2)2+(y+2)2=25
(2)解: 的最小值为点(1,1)到直线x+y+1=0的距离
而 ,
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】(1)利用中点坐标公式求出AB的中点C的坐标,即为所求圆的圆心坐标.再利用两点间的距离公式求出半径AC之长,即可得到所求圆标准方程.(2)首先将 的最小值转化为求点(1,1)到点P的距离的最小值,因为点P是直线x+y+1=0上的点,所以最小值即为点P到直线的距离.
1 / 1高中数学人教A版(2019)选择性必修一第二章第4节圆的方程同步练习
一、单选题
1.(2021高一下·桂林期末)已知圆 ,则其圆心的坐标为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:由 易知圆心C为(-1,2).
故答案为:C
【分析】根据圆的标准方程直接求解即可.
2.(2020高二上·嘉兴期末)已知圆的方程是 ,则它的半径是(  )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】B
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】圆的方程可化简为
则它的半径是
故答案为:B
【分析】首先把圆的方程化为标准方程由此即可求出圆的半径的值。
3.(2021高二下·诸暨期末)以直线 经过的定点为圆心,2为半径的圆的方程是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】解:因为直线方程为 ,即 ,所以直线过定点 ,
所以圆方程为 ,即 ,
故答案为:A.
【分析】 求出圆的圆心,然后写出圆的方程即可.
4.(2020高二上·漳州期末)圆心在y轴上,半径长为 ,且过点 的圆的方程为(  )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】设圆心为 ,则圆方程为 ,将点 代入圆方程得
解得 或
所以圆方程为 或
故答案为:C
【分析】设圆方程为 ,将点 代入圆方程得结果。
5.(2020高二上·天津期末)已知圆的方程为 ,则实数m的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】因为 表示圆,
所以 ,解得 .
故答案为:C
【分析】由圆的一般式方程即可得出求解出m的取值范围即可。
6.(2020高二上·青铜峡月考)以 , 两点为直径端点的圆的方程是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】可知线段 的中点坐标为 ,即为 ,

以 , 两点为直径端点的圆的圆心为 ,半径为5,
则方程为 。
故答案为:D.
【分析】利用已知条件结合中点坐标公式求出圆的圆心坐标,再利用两点距离公式求出圆的直径,进而求出圆的半径长,从而求出圆的标准方程。
7.(2020高二上·怀仁月考)在平面直角坐标系 中,直线 与两坐标轴分别交于点 、 ,圆 经过 、 ,且圆心在 轴上,则圆 的方程为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】易知,直线 交 轴于点 ,交 轴于点 ,
设圆心 的坐标为 ,由 可得 ,解得 ,
所以,圆 的半径为 ,
因此,圆 的方程为 ,即为 .
故答案为:A.
【分析】求出点A、B的坐标,设圆心 的坐标为 ,由 可求出圆心 的坐标,并求出圆的半径,由此可求得 圆 的方程 。
8.(2020高二上·福建期中)已知圆M的方程为 ,过点 的直线l与圆M相交的所有弦中,弦长最短的弦为 ,弦长最长的弦为 ,则四边形 的面积为(  )
A.30 B.40 C.60 D.80
【答案】B
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【解答】圆M的标准方程为 ,即圆是以 为圆心,5为半径的圆,
且由 ,即点 在圆内,
则最短的弦是以 为中点的弦,
所以 ,所以 ,
过 最长的弦 为直径,所以 ,
且 ,故而 .
故答案为:B.
【分析】由题可知点 在圆内,则最短的弦是以 为中点的弦,过 最长的弦 为直径,求出后即可求出四边形面积.
9.(2019高二上·瓦房店月考)已知点 , , ,则 外接圆的圆心坐标为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】线段 中点坐标为 ,线段 斜率为 ,所以线段 垂直平分线的斜率为 ,故线段 的垂直平分线方程为 ,即 .
线段 中点坐标为 ,线段 斜率为 ,所以线段 垂直平分线的斜率为 ,故线段 的垂直平分线方程为 ,即 .
由 .所以 外接圆的圆心坐标为 .
故答案为:A
【分析】求得线段 和线段 的垂直平分线的交点坐标,由此求得 外接圆的圆心坐标.
10.(2018高二上·山西月考)方程 表示的图形是
A.以 为圆心,11为半径的圆
B.以 为圆心,11为半径的圆
C.以 为圆心, 为半径的圆
D.以 为圆心, 为半径的圆
【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】已知方程x2+y2+2x-4y-6=0,可转化为:(x+1)2+(y-2)2=11
故方程表示以(-1,2)为圆心, 为半径的圆
故答案为:C
【分析】将圆的一般方程化为标准方程,即可得到圆心和半径.
11.(2018高二上·成都月考)当圆 的面积最大时,圆心坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】因为 ,所以 ,
因此圆面积为 时圆面积最大,此时圆心坐标为 ,
故答案为:B.
【分析】计算出半径与k的关系,然后判断出k为何值圆面积最大,得出圆心坐标,即可得出答案。
12.(2020高二上·滨州期末)人教A版选择性必修二教材的封面图案是斐波那契螺旋线,它被誉为自然界最完美的“黄金螺旋”,自然界存在很多斐波那契螺旋线的图案,例如向日葵 鹦鹉螺等.斐波那契螺旋线的画法是:以斐波那契数1,1,2,3,5,8,…为边长的正方形拼成长方形,然后在每个正方形中画一个圆心角为90°的圆弧,这些圆弧所连起来的弧线就是斐波那契螺旋线.下图为该螺旋线在正方形边长为1,1,2,3,5,8的部分,如图建立平面直角坐标系(规定小方格的边长为1),则接下来的一段圆弧所在圆的方程为(  ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:由题意可知图中每90°的圆弧半径符合斐波那契数1,1,2,3,5,8,…,从而可求出下一段圆弧的半径为13,
由题意可知下一段圆弧过点 ,
因为每一段圆弧的圆心角都为90°,
所以下一段圆弧所在圆的圆心与点 的连线平行于 轴,
因为下一段圆弧的半径为13,
所以所求圆的圆心为 ,
所以所求圆的方程为 ,
故答案为:C
【分析】由题意可知图中每90°的圆弧半径符合斐波那契数1,1,2,3,5,8,…,从而可求出下一段圆弧的半径为13,由题意可知下一段圆弧过点 ,因为每一段圆弧的圆心角都为90°,所以下一段圆弧所在圆的圆心与点 的连线平行于 轴,因为下一段圆弧的半径为13,所以所求圆的圆心为 ,进而求出接下来的一段圆弧所在圆的标准方程。
二、填空题
13.(2020高二上·柯桥期末)已知圆E: ,则该圆的圆心坐标是   ,半径为   .
【答案】(1,-2);2
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】 圆E: ,
圆心为(1,-2),半径为2.
故答案为:(1,-2);2.
【分析】由圆的标准方程即可求出圆心坐标以及半径。
14.(2020高二上·肇庆期末)在平面直角坐标系中,经过三点 的圆的方程为   .
【答案】
【知识点】圆的一般方程
【解析】【解答】设圆的方程为 ,
因为圆过 三点,
所以 得
所以圆的方程为 。
故答案为: 。
【分析】先设圆的一般方程为 ,再利用圆经过三点结合代入法,再解方程组求出D,E,F的值,进而求出圆的一般方程。
15.(2017高二上·红桥期末)以点M(0,2)为圆心,并且与x轴相切的圆的方程为   .
【答案】x2+(y﹣2)2=4
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:根据题意,以点M(0,2)为圆心,并且与x轴相切的圆,
其圆心到x轴的距离就是圆的半径,即该圆的半径r=2,
则要求圆的方程为:x2+(y﹣2)2=4;
故答案为:x2+(y﹣2)2=4.
【分析】根据题意,分析可得该圆的圆心到x轴的距离就是圆的半径,即该圆的半径r=2,由圆的圆坐标以及半径结合圆的标准方程形式即可得答案.
16.(2016高二上·苏州期中)已知圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1和两点A(﹣m,0),B(m,0)(m>0),若圆C上存在点P使得∠APB=90°,则m的最大值为   .
【答案】6
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:圆C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1的圆心C(3,4),半径r=1,
设P(a,b)在圆C上,则 =(a+m,b), =(a﹣m,b),
∵∠APB=90°,∴ ,
∴ =(a+m)(a﹣m)+b2=0,
∴m2=a2+b2=|OP|2,
∴m的最大值即为|OP|的最大值,等于|OC|+r=5+1=6.
故答案为:6.
【分析】C:(x﹣3)2+(y﹣4)2=1的圆心C(3,4),半径r=1,设P(a,b)在圆C上,则 =(a+m,b), =(a﹣m,b),由已知得m2=a2+b2=|OP|2,m的最大值即为|OP|的最大值.
三、解答题
17.(2019高二上·九台月考)写出下列方程表示的圆的圆心和半径:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 ;
(2)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 ;
(3)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 ;
(4)解:由圆 的标准方程可得,该圆的圆心坐标为 ,半径为 ,
即圆 的圆心坐标为 ,半径为 .
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】圆的标准方程为 ,则此圆的圆心坐标为 ,半径为 ,将(1) (2) (3) (4)分别代入即可得解.
18.(2020高二上·怀仁月考)已知圆 过点 且圆心 在直线 上,求圆 的方程.
【答案】设圆 ,
因为 圆 ,所以 解得
故圆C的方程为 .
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】 设圆 , 代入已知条件列方程组,解得a,b,r即可。
19.(2019高二上·怀仁月考)求满足下列条件的圆的方程:
(I)圆心在直线 上,与 轴相交于 两点;
(II)经过 三点.
【答案】解:(I)由已知可设圆心为 ,半径为 ,则圆的方程为 .
代入 两点有 ,解得 .
于是所求圆的方程为 .
(II)设圆的方程为 ,
代入 三点,可得 ,
解得 .
于是所求圆的方程为
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【分析】求圆的方程有两种设法,一是标准方程,二是设一般方程,第一步设标准方程,第二步设一般方程 ,首先巧设圆心 ,半径 ,过点 满足方程,解方程组解得 和 ;求过三点的圆的方程用圆的一般方程,待定系数法解方程组求解.
20.(2018高二上·杭州期中)已知以点 ( ,且 )为圆心的圆与 轴交于点 , ,与 轴交于点 , ,其中 为坐标原点.
(1)求证: 的面积为定值;
(2)设直线 与圆 交于点 , ,若 ,求圆 的方程.
【答案】(1)证明: , .
设圆 的方程是
令 ,得 ;令 ,得
,即: 的面积为定值.
(2)解: 垂直平分线段 .
, 直线 的方程是 .
,解得:
当 时,圆心 的坐标为 , ,此时 到直线 的距离 ,圆 与直线 相交于两点.
当 时,圆心 的坐标为 , ,此时 到直线 的距离 圆 与直线 不相交, 不符合题意舍去.
圆 的方程为
【知识点】圆的标准方程;圆的一般方程
【解析】【分析】(1)根据圆的方程,求出圆与坐标轴交点的坐标,结合三角形的面积公式,表示出三角形OAB的面积,即可确定该三角形面积为定值;
(2)根据直线与圆的位置关系,求出直线OC的方程,求出相应的t值,即可确定圆的方程.
21.(2017高二上·海淀期中)某高速公路隧道内设双行线公路,其截面由一段圆弧和一个长方形的三边构成(如图所示).已知隧道总宽度 为 ,行车道总宽度 为 ,侧墙面高 , 为 ,弧顶高 为 .
(1)建立适当的直角坐标系,求圆弧所在的圆的方程.
(2)为保证安全,要求行驶车辆顶部(设为平顶)与隧道顶部在竖直方向上的高度之差至少要有 .请计算车辆通过隧道的限制高度是多少.
【答案】(1)解:以 所在直线为 轴,以 所在直线为 轴,以1m为单位长度建立直角坐标系,
则 , , ,由于所求圆的圆心在 轴上,所以设圆的方程为 ,因为 , 在圆上,所以 ,解得 , ,所以圆的方程为
(2)解:设限高为 ,作 ,交圆弧于点 ,则 ,将 的横坐标 代入圆的方程,得 ,得 或 (舍),所以 (m). 答:车辆通过隧道的限制高度是 米
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】(1)根据题意建立直角坐标系分别求出点的坐标,利用圆的定义就求出圆心的坐标以及半径,从而求出圆的方程。(2)结合实际情况把实际问题转化为数学问题,把数值代入到圆的方程求出结果即可。
22.(圆的标准方程++++++216)解答题
(1)求以A(﹣1,2),B(5,﹣6)为直径两端点的圆的方程
(2)点P(a,b)在直线x+y+1=0上,求 的最小值.
【答案】(1)解:设圆心为C(a,b),由A(﹣1,2)、B(5,﹣6),(2分)
结合中点坐标公式,得a=2,b=﹣2,可得C(2,﹣2)
∵|AC|= =5
∴圆的半径r=|AC|=5,(5分)
因此,以线段AB为直径的圆的方程是(x﹣2)2+(y+2)2=25
(2)解: 的最小值为点(1,1)到直线x+y+1=0的距离
而 ,
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】(1)利用中点坐标公式求出AB的中点C的坐标,即为所求圆的圆心坐标.再利用两点间的距离公式求出半径AC之长,即可得到所求圆标准方程.(2)首先将 的最小值转化为求点(1,1)到点P的距离的最小值,因为点P是直线x+y+1=0上的点,所以最小值即为点P到直线的距离.
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