人教新课标A版 高中数学必修2 第四章 圆与方程 4.1圆的方程
一、单选题
1.已知圆心在点P(-2,3),并且与y轴相切,则该圆的方程是( )
A. B.
C. D.
2.方程x2+y2+2x-4y-6=0表示的图形是( )
A.以(1,-2)为圆心,11为半径的圆;
B.以(1,2)为圆心,11为半径的圆;
C.以(-1,-2)为圆心,11为半径的圆;
D.以(-1,2)为圆心,11为半径的圆
3.以点和为直径两端点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
4.已知,则以为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
5.已知圆C经过两点,圆心在x轴上,则圆C的方程是( )
A. B.
C. D.
6.圆的圆心坐标和半径分别为( )
A. B. C. D.
7.经过圆的圆心且与直线平行的直线方程是( )
A. B. C. D.
8.已知圆C经过A(5,2),B(﹣1,4)两点,圆心在x轴上,则圆C的方程是( )
A. B. C. D.
9.圆x2+y2﹣2x+2y=0的周长是( )
A.2π B.2π C.π D.4π
10.方程(x2﹣4)2+(y2﹣4)2=0表示的图形是( )
A.两个点 B.四个点 C.两条直线 D.四条直线
11.方程x2+y2+2x+4y+6=0表示的图形是( )
A.点 B.两条直线 C.圆 D.没有图形
12.方程x2+y2+x+y﹣m=0表示一个圆,则m的取值范围是( )
A.(﹣,+∞) B.(﹣∞,﹣)
C.(﹣∞,﹣] D.[﹣,+∞)
13.若方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆,则m的取值范围是( )
A.m≥5 B.m≤5 C.m>5 D.m<5
14.圆心为(1,﹣2),半径为4的圆的方程是( )
A.(x+1)2+(y﹣2)2=16 B.(x﹣1)2+(y+2)2=16
C.(x+1)2+(y﹣2)2=4 D.(x﹣1)2+(y+2)2=4
15.过点A(0,2),B(﹣2,2),且圆心在直线x﹣y﹣2=0上的圆的方程是( )
A.=26 B.=26
C.=26 D.=26
二、填空题
16.点A(2,1)到圆C:x2+(y﹣1)2=1上一点的距离的最大值为
17.若圆C与圆(x+2)2+(y﹣1)2=1关于原点对称,则圆C的标准方程是
18.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是
19.已知两圆C1:(x+1)2+y2=1与C2:(x﹣1)2+y2=25,动圆M与这两个圆都内切,则动圆的圆心M的轨迹方程为
20.若关于x,y的方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆,则实数m的取值范围是
三、解答题
21.若圆过A(2,0),B(4,0),C(0,2)三点,求这个圆的方程.
22.已知圆C过点A(1,4),B(3,2),且圆心在x轴上,求圆C的方程.
23.求过两点A(1,4)、B(3,2),且圆心在直线y=0上的圆的标准方程.并判断点M1(2,3),M2(2,4)与圆的位置关系.
24.设圆C满足三个条件①过原点;②圆心在y=x上;③截y轴所得的弦长为4,求圆C的方程.
25.已知圆心为C的圆经过点 A(1,1)和B(2,﹣2),且圆心C在 直线L:x﹣y+1=0上,求圆C的标准方程.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】因为圆心点P(-2,3)到y轴的距离为|-2|=2,且圆与y轴相切,
所以圆的半径为2,
则该圆的标准方程为:(x+2)2+(y-3)2=4.
故选B
2.【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】配方得(x+1)2+(y-2)2=11,所以方程表示以(-1,2)为圆心,为半径的圆.选D
【点评】方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,当时,表示圆的方程;当时,表示点;当时,不表示任何图形。
3.【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵(1,1)和(2,-2)为一条直径的两个端点,∴两点的中点为(),且两点的距离为d=,半径为,故所求的方程为,选B.
【分析】由已知的两点为直径的两端点,可得连接两点的线段的中点为圆心,连接两点线段长度的一半为圆的半径,故由中点坐标公式求出两点的中点,即为圆心坐标,利用两点间的距离公式求出两点间的距离,求出距离的一半即为圆的半径,根据求出的圆心坐标和半径写出圆的方程即可.
4.【答案】A
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】圆心为AB的中点,为。直径为,半径为,所以所求的圆的方程是。故选A。
5.【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】根据题意,由于圆C经过两点,圆心在x轴上,那么圆心在线段AB的垂直平分线上,可中点为(2,3),斜率为3,则方程为y-3=3(x-2).可知,3x-y-3=0,同时令y=0,x=1,故可知圆心为(1,0),半径为,因此可知方程为,选D.
6.【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】圆的方程化为,则其圆心和半径分别为。故选B。
7.【答案】A
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】圆方程化为:,圆心坐标为(1,0),直线的斜率为,所以,所求直线方程为:,化为:.选A.
8.【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵圆心在x轴上,∴设圆心坐标为C(a,0),
又∵圆C经过A(5,2),B(﹣1,4)两点
∴半径r=|AC|=|BC|,可得
解之得a=1,可得半径r=
∴圆C的方程是(x﹣1)2+y2=20,
故选:D
【分析】根据题意设圆心坐标为C(a,0),由|AC|=|BC|建立关于a的方程,解之可得a=1,从而得到圆心为C(1,0)且半径r=2,可得圆C的标准方程.
9.【答案】A
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:x2+y2﹣2x+2y=0即(x﹣1)2+(y+1)2=2
所以圆的半径为,故周长为2π
故选A
【分析】由配方法化为标准式,求出圆的半径,再求周长即可.
10.【答案】B
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:方程(x2﹣4)2+(y2﹣4)2=0
则x2﹣4=0并且y2﹣4=0,
即,
解得:
得到4个点.
故选:B.
【分析】通过已知表达式,列出关系式,求出交点即可.
11.【答案】D
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:方程x2+y2+2x+4y+6=0可化为(x+1)2+(y+2)2=﹣1,
因为r2=﹣1<0,
所以该方程不表示任何图形.
故选:D.
【分析】把方程x2+y2+2x+4y+6=0化为标准方程,即可判断该方程表示什么图形.
12.【答案】A
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】∵方程x2+y2+x+y﹣m=0表示一个圆,
∴1+1+4m>0,
解得:m>﹣,
则m的取值范围是(﹣,+∞),
故选:A.
【分析】根据二元二次方程构成圆的条件求出m的范围即可。
13.【答案】D
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】关于x,y的方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆时,应有4+16﹣4m>0,解得 m<5,
故选:D.
【分析】根据圆的一般式方程x2+y2 +dx+ey+f=0( d2+e2﹣4f>0),列出不等式4+16﹣4m>0,求m的取值范围。
14.【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:圆心为(1,﹣2),半径为4的圆的方程是(x﹣1)2+(y+2)2=16,
故选:B.
【分析】根据已知圆心坐标和半径,可得答案.
15.【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】由题意可得AB的中点为(﹣1,2),AB的斜率k=0,
∴AB的垂直平分线的方程为x=﹣1,
联立即圆心为(﹣1,﹣3),
∴半径r=
∴所求圆的方程为(x+1)2+(y+3)2=26
故选:B
【分析】由题意可得AB的垂直平分线的方程,可得圆心,再由距离公式可得半径,可得圆的方程.
16.【答案】3
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】圆C:x2+(y﹣1)2=1的圆心C(0,1),半径r=1,|AC|=2,
∴点A(2,1)到圆C:x2+(y﹣1)2=1上一点的距离的最大值:
d=|AC|+r=1+2=3.
故答案为:3.
【分析】点A(2,1)到圆C:x2+y2+2y=0上一点的距离的最大值d=|AC|+r.(r是圆半径)。
17.【答案】(x﹣2)2+(y+1)2=1
【知识点】关于点、直线对称的圆的方程
【解析】【解答】设圆C上任意一点P的坐标为(x,y),
根据题意可得P关于原点对称的点P'在圆(x+2)2+(y﹣1)2=1上,
∵P(x,y)与P'关于原点对称,得P'(﹣x,﹣y),
∴由点P'在圆(x+2)2+(y﹣1)2=1上,可得(﹣x+2)2+(﹣y﹣1)2=1.
化简得(x﹣2)2+(y+1)2=1,即为圆C的方程.
故答案为:(x﹣2)2+(y+1)2=1
【分析】根据题意,求出圆C上一点P(x,y)关于原点的对称点P'的坐标,将P'的坐标代入已知圆的方程,化简整理即可得到圆C的标准方程。
18.【答案】(x﹣2)2+(y﹣1)2=1
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴都相切,
∴半径是1,圆心的纵坐标也是1,设圆心坐标(a,1),
则1=,又 a>0,∴a=2,
∴该圆的标准方程是 (x﹣2)2+(y﹣1)2=1;
故答案为(x﹣2)2+(y﹣1)2=1.
【分析】依据条件确定圆心纵坐标为1,又已知半径是1,通过与直线4x﹣3y=0相切,圆心到直线的距离等于半径求出圆心横坐标,写出圆的标准方程。
19.【答案】
【知识点】轨迹方程
【解析】【解答】设圆(x+1)2+y2=1的圆心O1(﹣1,0),半径r1=1;圆(x﹣1)2+y2=25的圆心O2(1,0),半径r2=5.
设动圆C的圆心C(x,y),半径R.
∵动圆C与圆(x+1)2+y2=1及圆(x﹣1)2+y2=25都内切,
∴|O1C|=R﹣1,|O2C|=5﹣R.
∴|O1C|+|O2C|=5﹣1=4>|O1O2|=2,
因此动点C的轨迹是椭圆,2a=4,2c=2,解得a=2,c=1,∴b2=a2﹣c2=3.
因此动圆圆心C的轨迹方程是.
故答案为:.
【分析】设圆(x+1)2+y2=1的圆心O1(﹣1,0),半径r1=1;圆(x﹣1)2+y2=25的圆心O2(1,0),半径r2=5.设动圆C的圆心C(x,y),半径R.由于动圆C与圆(x+1)2+y2=1及圆(x﹣1)2+y2=25都内切,可得|O1C|=R﹣1,|O2C|=5﹣R.于是|O1C|+|O2C|=5﹣1=4>|O1O2|=2,利用椭圆的定义可知:动点C的轨迹是椭圆.求出即可。
20.【答案】(﹣∞,5)
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:关于x,y的方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆时,应有4+16﹣4m>0,解得 m<5,
故答案为:(﹣∞,5).
【分析】根据圆的一般式方程x2+y2 +dx+ey+f=0( d2+e2﹣4f>0),列出不等式4+16﹣4m>0,求m的取值范围.
21.【答案】解:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则有
②﹣①得:12+2D=0,∴D=﹣6
代入①得:4﹣12+F=0,∴F=8
代入③得:2E+8+4=0,∴E=﹣6
∴D=﹣6,E=﹣6,F=8
∴圆的方程是x2+y2﹣6x﹣6y+8=0
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,将A(2,0),B(4,0),C(0,2)三点代入,即可求得圆的方程。
22.【答案】解:设圆C:(x﹣a)2+y2=r2,
则
解得所以圆C的方程为(x+1)2+y2=20.
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】设圆C:(x﹣a)2+y2=r2,利用待定系数法能求出圆C的方程.
23.【答案】解:因为圆过A、B两点,所以圆心在线段AB的垂直平分线上.由kAB==﹣1,
AB的中点为(2,3),
故AB的垂直平分线的方程为y﹣3=x﹣2,即x﹣y+1=0.
又圆心在直线y=0上,
因此圆心坐标是方程组的解,即圆心坐标为(﹣1,0)
.
半径r=,
所以得所求圆的标准方程为(x+1)2+y2=20.
因为M1到圆心C(﹣1,0)的距离为,|M1C|<r,所以M1在圆C内;而点M2到圆心C的距离|M2C|=,所以M2在圆C外.
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【分析】要求圆的标准方程,只要求得圆心坐标和圆的半径即可,根据垂径定理可知圆心在线段AB的垂直平分线上,所以求出线段AB的中垂线方程与直线y=0联立即可求出圆心坐标,然后利用两点间的距离公式求出AO的长即为半径,然后分别求出M1和M2到圆心的距离与半径比较大小即可得到与圆的位置关系。
24.【答案】解:根据题意画出图形,如图所示:
当圆心C1在第一象限时,过C1作C1D垂直于x轴,C1B垂直于y轴,连接AC1,
由C1在直线y=x上,得到C1B=C1D,则四边形OBC1D为正方形,
∵与y轴截取的弦OA=4,∴OB=C1D=OD=C1B=2,即圆心C1(2,2),
在直角三角形ABC1中,根据勾股定理得:AC1=2,
则圆C1方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=8;
当圆心C2在第三象限时,过C2作C2D垂直于x轴,C2B垂直于y轴,连接AC2,
由C2在直线y=x上,得到C2B=C2D,则四边形OB′C2D′为正方形,∵与y轴截取的弦OA′=4,∴OB′=C2D′,
=OD′=C2B′=2,即圆心C2(﹣2,﹣2),
在直角三角形A′B′C2中,根据勾股定理得:A′C2=2,
则圆C1方程为:(x+2)2+(y+2)2=8,
∴圆C的方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=8或(x+2)2+(y+2)2=8.
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】分圆心C在第一象限和第三象限两种情况,当圆心C1在第一象限时,过C1分别作出与x轴和y轴的垂线,根据角平分线的性质得到四边形OBCD为正方形,连接C1A,由题意可知圆C与y轴截得的弦长为4,根据垂径定理即可求出正方形的边长即可得到圆心C的坐标,在直角三角形ABC中,利用勾股定理即可求出AC的长即为圆的半径,由圆心和半径写出圆的方程;当圆心C在第三象限时,同理可得圆C的方程.
25.【答案】解:∵圆心在直线x﹣y+1=0上,
∴设圆心坐标为C(a,a+1),
根据点A(1,1)和B(2,﹣2)在圆上,可得,
解之得a=﹣3
∴圆心坐标为C(﹣3,﹣2),半径r=5
因此,此圆的标准方程是(x+3)2+(y+2)2=25.
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】设圆心坐标为C(a,a+1),根据A、B两点在圆上利用两点的距离公式建立关于a的方程,解出a值.从而算出圆C的圆心和半径,可得圆C的方程。
1 / 1人教新课标A版 高中数学必修2 第四章 圆与方程 4.1圆的方程
一、单选题
1.已知圆心在点P(-2,3),并且与y轴相切,则该圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】因为圆心点P(-2,3)到y轴的距离为|-2|=2,且圆与y轴相切,
所以圆的半径为2,
则该圆的标准方程为:(x+2)2+(y-3)2=4.
故选B
2.方程x2+y2+2x-4y-6=0表示的图形是( )
A.以(1,-2)为圆心,11为半径的圆;
B.以(1,2)为圆心,11为半径的圆;
C.以(-1,-2)为圆心,11为半径的圆;
D.以(-1,2)为圆心,11为半径的圆
【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】配方得(x+1)2+(y-2)2=11,所以方程表示以(-1,2)为圆心,为半径的圆.选D
【点评】方程x2+y2+Dx+Ey+F=0,当时,表示圆的方程;当时,表示点;当时,不表示任何图形。
3.以点和为直径两端点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵(1,1)和(2,-2)为一条直径的两个端点,∴两点的中点为(),且两点的距离为d=,半径为,故所求的方程为,选B.
【分析】由已知的两点为直径的两端点,可得连接两点的线段的中点为圆心,连接两点线段长度的一半为圆的半径,故由中点坐标公式求出两点的中点,即为圆心坐标,利用两点间的距离公式求出两点间的距离,求出距离的一半即为圆的半径,根据求出的圆心坐标和半径写出圆的方程即可.
4.已知,则以为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】圆心为AB的中点,为。直径为,半径为,所以所求的圆的方程是。故选A。
5.已知圆C经过两点,圆心在x轴上,则圆C的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】根据题意,由于圆C经过两点,圆心在x轴上,那么圆心在线段AB的垂直平分线上,可中点为(2,3),斜率为3,则方程为y-3=3(x-2).可知,3x-y-3=0,同时令y=0,x=1,故可知圆心为(1,0),半径为,因此可知方程为,选D.
6.圆的圆心坐标和半径分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】圆的方程化为,则其圆心和半径分别为。故选B。
7.经过圆的圆心且与直线平行的直线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】圆方程化为:,圆心坐标为(1,0),直线的斜率为,所以,所求直线方程为:,化为:.选A.
8.已知圆C经过A(5,2),B(﹣1,4)两点,圆心在x轴上,则圆C的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵圆心在x轴上,∴设圆心坐标为C(a,0),
又∵圆C经过A(5,2),B(﹣1,4)两点
∴半径r=|AC|=|BC|,可得
解之得a=1,可得半径r=
∴圆C的方程是(x﹣1)2+y2=20,
故选:D
【分析】根据题意设圆心坐标为C(a,0),由|AC|=|BC|建立关于a的方程,解之可得a=1,从而得到圆心为C(1,0)且半径r=2,可得圆C的标准方程.
9.圆x2+y2﹣2x+2y=0的周长是( )
A.2π B.2π C.π D.4π
【答案】A
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:x2+y2﹣2x+2y=0即(x﹣1)2+(y+1)2=2
所以圆的半径为,故周长为2π
故选A
【分析】由配方法化为标准式,求出圆的半径,再求周长即可.
10.方程(x2﹣4)2+(y2﹣4)2=0表示的图形是( )
A.两个点 B.四个点 C.两条直线 D.四条直线
【答案】B
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:方程(x2﹣4)2+(y2﹣4)2=0
则x2﹣4=0并且y2﹣4=0,
即,
解得:
得到4个点.
故选:B.
【分析】通过已知表达式,列出关系式,求出交点即可.
11.方程x2+y2+2x+4y+6=0表示的图形是( )
A.点 B.两条直线 C.圆 D.没有图形
【答案】D
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:方程x2+y2+2x+4y+6=0可化为(x+1)2+(y+2)2=﹣1,
因为r2=﹣1<0,
所以该方程不表示任何图形.
故选:D.
【分析】把方程x2+y2+2x+4y+6=0化为标准方程,即可判断该方程表示什么图形.
12.方程x2+y2+x+y﹣m=0表示一个圆,则m的取值范围是( )
A.(﹣,+∞) B.(﹣∞,﹣)
C.(﹣∞,﹣] D.[﹣,+∞)
【答案】A
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】∵方程x2+y2+x+y﹣m=0表示一个圆,
∴1+1+4m>0,
解得:m>﹣,
则m的取值范围是(﹣,+∞),
故选:A.
【分析】根据二元二次方程构成圆的条件求出m的范围即可。
13.若方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆,则m的取值范围是( )
A.m≥5 B.m≤5 C.m>5 D.m<5
【答案】D
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】关于x,y的方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆时,应有4+16﹣4m>0,解得 m<5,
故选:D.
【分析】根据圆的一般式方程x2+y2 +dx+ey+f=0( d2+e2﹣4f>0),列出不等式4+16﹣4m>0,求m的取值范围。
14.圆心为(1,﹣2),半径为4的圆的方程是( )
A.(x+1)2+(y﹣2)2=16 B.(x﹣1)2+(y+2)2=16
C.(x+1)2+(y﹣2)2=4 D.(x﹣1)2+(y+2)2=4
【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】解:圆心为(1,﹣2),半径为4的圆的方程是(x﹣1)2+(y+2)2=16,
故选:B.
【分析】根据已知圆心坐标和半径,可得答案.
15.过点A(0,2),B(﹣2,2),且圆心在直线x﹣y﹣2=0上的圆的方程是( )
A.=26 B.=26
C.=26 D.=26
【答案】B
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】由题意可得AB的中点为(﹣1,2),AB的斜率k=0,
∴AB的垂直平分线的方程为x=﹣1,
联立即圆心为(﹣1,﹣3),
∴半径r=
∴所求圆的方程为(x+1)2+(y+3)2=26
故选:B
【分析】由题意可得AB的垂直平分线的方程,可得圆心,再由距离公式可得半径,可得圆的方程.
二、填空题
16.点A(2,1)到圆C:x2+(y﹣1)2=1上一点的距离的最大值为
【答案】3
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【解答】圆C:x2+(y﹣1)2=1的圆心C(0,1),半径r=1,|AC|=2,
∴点A(2,1)到圆C:x2+(y﹣1)2=1上一点的距离的最大值:
d=|AC|+r=1+2=3.
故答案为:3.
【分析】点A(2,1)到圆C:x2+y2+2y=0上一点的距离的最大值d=|AC|+r.(r是圆半径)。
17.若圆C与圆(x+2)2+(y﹣1)2=1关于原点对称,则圆C的标准方程是
【答案】(x﹣2)2+(y+1)2=1
【知识点】关于点、直线对称的圆的方程
【解析】【解答】设圆C上任意一点P的坐标为(x,y),
根据题意可得P关于原点对称的点P'在圆(x+2)2+(y﹣1)2=1上,
∵P(x,y)与P'关于原点对称,得P'(﹣x,﹣y),
∴由点P'在圆(x+2)2+(y﹣1)2=1上,可得(﹣x+2)2+(﹣y﹣1)2=1.
化简得(x﹣2)2+(y+1)2=1,即为圆C的方程.
故答案为:(x﹣2)2+(y+1)2=1
【分析】根据题意,求出圆C上一点P(x,y)关于原点的对称点P'的坐标,将P'的坐标代入已知圆的方程,化简整理即可得到圆C的标准方程。
18.若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是
【答案】(x﹣2)2+(y﹣1)2=1
【知识点】圆的标准方程
【解析】【解答】∵圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x﹣3y=0和x轴都相切,
∴半径是1,圆心的纵坐标也是1,设圆心坐标(a,1),
则1=,又 a>0,∴a=2,
∴该圆的标准方程是 (x﹣2)2+(y﹣1)2=1;
故答案为(x﹣2)2+(y﹣1)2=1.
【分析】依据条件确定圆心纵坐标为1,又已知半径是1,通过与直线4x﹣3y=0相切,圆心到直线的距离等于半径求出圆心横坐标,写出圆的标准方程。
19.已知两圆C1:(x+1)2+y2=1与C2:(x﹣1)2+y2=25,动圆M与这两个圆都内切,则动圆的圆心M的轨迹方程为
【答案】
【知识点】轨迹方程
【解析】【解答】设圆(x+1)2+y2=1的圆心O1(﹣1,0),半径r1=1;圆(x﹣1)2+y2=25的圆心O2(1,0),半径r2=5.
设动圆C的圆心C(x,y),半径R.
∵动圆C与圆(x+1)2+y2=1及圆(x﹣1)2+y2=25都内切,
∴|O1C|=R﹣1,|O2C|=5﹣R.
∴|O1C|+|O2C|=5﹣1=4>|O1O2|=2,
因此动点C的轨迹是椭圆,2a=4,2c=2,解得a=2,c=1,∴b2=a2﹣c2=3.
因此动圆圆心C的轨迹方程是.
故答案为:.
【分析】设圆(x+1)2+y2=1的圆心O1(﹣1,0),半径r1=1;圆(x﹣1)2+y2=25的圆心O2(1,0),半径r2=5.设动圆C的圆心C(x,y),半径R.由于动圆C与圆(x+1)2+y2=1及圆(x﹣1)2+y2=25都内切,可得|O1C|=R﹣1,|O2C|=5﹣R.于是|O1C|+|O2C|=5﹣1=4>|O1O2|=2,利用椭圆的定义可知:动点C的轨迹是椭圆.求出即可。
20.若关于x,y的方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆,则实数m的取值范围是
【答案】(﹣∞,5)
【知识点】二元二次方程表示圆的条件
【解析】【解答】解:关于x,y的方程x2+y2﹣2x﹣4y+m=0表示圆时,应有4+16﹣4m>0,解得 m<5,
故答案为:(﹣∞,5).
【分析】根据圆的一般式方程x2+y2 +dx+ey+f=0( d2+e2﹣4f>0),列出不等式4+16﹣4m>0,求m的取值范围.
三、解答题
21.若圆过A(2,0),B(4,0),C(0,2)三点,求这个圆的方程.
【答案】解:设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则有
②﹣①得:12+2D=0,∴D=﹣6
代入①得:4﹣12+F=0,∴F=8
代入③得:2E+8+4=0,∴E=﹣6
∴D=﹣6,E=﹣6,F=8
∴圆的方程是x2+y2﹣6x﹣6y+8=0
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】设所求圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,将A(2,0),B(4,0),C(0,2)三点代入,即可求得圆的方程。
22.已知圆C过点A(1,4),B(3,2),且圆心在x轴上,求圆C的方程.
【答案】解:设圆C:(x﹣a)2+y2=r2,
则
解得所以圆C的方程为(x+1)2+y2=20.
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】设圆C:(x﹣a)2+y2=r2,利用待定系数法能求出圆C的方程.
23.求过两点A(1,4)、B(3,2),且圆心在直线y=0上的圆的标准方程.并判断点M1(2,3),M2(2,4)与圆的位置关系.
【答案】解:因为圆过A、B两点,所以圆心在线段AB的垂直平分线上.由kAB==﹣1,
AB的中点为(2,3),
故AB的垂直平分线的方程为y﹣3=x﹣2,即x﹣y+1=0.
又圆心在直线y=0上,
因此圆心坐标是方程组的解,即圆心坐标为(﹣1,0)
.
半径r=,
所以得所求圆的标准方程为(x+1)2+y2=20.
因为M1到圆心C(﹣1,0)的距离为,|M1C|<r,所以M1在圆C内;而点M2到圆心C的距离|M2C|=,所以M2在圆C外.
【知识点】点与圆的位置关系
【解析】【分析】要求圆的标准方程,只要求得圆心坐标和圆的半径即可,根据垂径定理可知圆心在线段AB的垂直平分线上,所以求出线段AB的中垂线方程与直线y=0联立即可求出圆心坐标,然后利用两点间的距离公式求出AO的长即为半径,然后分别求出M1和M2到圆心的距离与半径比较大小即可得到与圆的位置关系。
24.设圆C满足三个条件①过原点;②圆心在y=x上;③截y轴所得的弦长为4,求圆C的方程.
【答案】解:根据题意画出图形,如图所示:
当圆心C1在第一象限时,过C1作C1D垂直于x轴,C1B垂直于y轴,连接AC1,
由C1在直线y=x上,得到C1B=C1D,则四边形OBC1D为正方形,
∵与y轴截取的弦OA=4,∴OB=C1D=OD=C1B=2,即圆心C1(2,2),
在直角三角形ABC1中,根据勾股定理得:AC1=2,
则圆C1方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=8;
当圆心C2在第三象限时,过C2作C2D垂直于x轴,C2B垂直于y轴,连接AC2,
由C2在直线y=x上,得到C2B=C2D,则四边形OB′C2D′为正方形,∵与y轴截取的弦OA′=4,∴OB′=C2D′,
=OD′=C2B′=2,即圆心C2(﹣2,﹣2),
在直角三角形A′B′C2中,根据勾股定理得:A′C2=2,
则圆C1方程为:(x+2)2+(y+2)2=8,
∴圆C的方程为:(x﹣2)2+(y﹣2)2=8或(x+2)2+(y+2)2=8.
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】分圆心C在第一象限和第三象限两种情况,当圆心C1在第一象限时,过C1分别作出与x轴和y轴的垂线,根据角平分线的性质得到四边形OBCD为正方形,连接C1A,由题意可知圆C与y轴截得的弦长为4,根据垂径定理即可求出正方形的边长即可得到圆心C的坐标,在直角三角形ABC中,利用勾股定理即可求出AC的长即为圆的半径,由圆心和半径写出圆的方程;当圆心C在第三象限时,同理可得圆C的方程.
25.已知圆心为C的圆经过点 A(1,1)和B(2,﹣2),且圆心C在 直线L:x﹣y+1=0上,求圆C的标准方程.
【答案】解:∵圆心在直线x﹣y+1=0上,
∴设圆心坐标为C(a,a+1),
根据点A(1,1)和B(2,﹣2)在圆上,可得,
解之得a=﹣3
∴圆心坐标为C(﹣3,﹣2),半径r=5
因此,此圆的标准方程是(x+3)2+(y+2)2=25.
【知识点】圆的标准方程
【解析】【分析】设圆心坐标为C(a,a+1),根据A、B两点在圆上利用两点的距离公式建立关于a的方程,解出a值.从而算出圆C的圆心和半径,可得圆C的方程。
1 / 1