2.4.2圆的一般方程
一、常考题型
1.已知圆的方程是x2+y2-2x+6y+8=0,那么经过圆心的一条直线的方程是( )
A.2x-y+1=0 B.2x+y+1=0
C.2x-y-1=0 D.2x+y-1=0
2.如果方程x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)所表示的曲线关于y=x对称,则必有( )
A.D=E B.D=F
C.E=F D.D=E=F
3.当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,为半径的圆的方程为( )
A.x2+y2-2x+4y=0
B.x2+y2+2x+4y=0
C.x2+y2+2x-4y=0
D.x2+y2-2x-4y=0
4.若a∈,则方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示的圆的个数为________.
5.直线与圆x2+y2+2x-4y+a=0(a<3)相交于两点A,B,弦AB的中点Q为(0,1),则直线l的方程为________________.
6.已知圆C:x2+y2-2x+2y-3=0,AB为圆C的一条直径,点A(0,1),则点B的坐标为________.
7.当动点P在圆x2+y2=2上运动时,它与定点A(3,1)连线中点Q的轨迹方程为________.
8.已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆心在直线x+y-1=0上,且圆心在第二象限,半径长为,求圆的一般方程.
二、易错专项
9.在△ABC中,若顶点B、C的坐标分别是(-2,0)和(2,0),中线AD的长度是3,则点A的轨迹方程是( )
A.x2+y2=3 B.x2+y2=4
C.x2+y2=9(y≠0) D.x2+y2=9(x≠0)
10.已知A,B是圆O:x2+y2=16上的两点,且|AB|=6.若以AB为直径的圆M恰好经过点C(1,-1),则圆心M的轨迹方程是________________.
三、难题突破
11. 设定点M(-3,4),动点N在圆x2+y2=4上运动,以OM,ON为两边作平行四边形MONP,求点P的轨迹.
参考答案
1.答案:B
解析:把x2+y2-2x+6y+8=0配方得(x-1)2+(y+3)2=2,圆心为(1,-3),
直线2x+y+1=0过圆心.
2.答案:A
解析:由已知D2+E2-4F>0,可知方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的曲线为圆.若圆关于y=x对称,则知该圆的圆心在直线y=x上,则必有D=E.
3.答案:C
解析:直线(a-1)x-y+a+1=0可化为(-x-y+1)+a(1+x)=0,
由得C(-1,2).
∴圆的方程为(x+1)2+(y-2)2=5,
即x2+y2+2x-4y=0.
4.答案:1个
解析:要使方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圆,则应有a2+(2a)2-4(2a2+a-1)>0,解得-2
5.答案:x-y+1=0
解析:圆心P(-1,2),AB中点Q(0,1),kPQ==-1,∴直线l的斜率k=1,故直线l的方程为y-1=1×(x-0),即x-y+1=0.
6.答案:(2,-3)
解析:由x2+y2-2x+2y-3=0得,(x-1)2+(y+1)2=5,所以圆心C(1,-1).设B(x0,y0),又A(0,1),由中点坐标公式得解得
所以点B的坐标为(2,-3).
7.答案:2+2=
解析:设Q(x,y),P(a,b),
由中点坐标公式,得,
点P(2x-3,2y-1)满足圆x2+y2=2的方程,
所以(2x-3)2+(2y-1)2=2,
化简得2+2=,
此即为点Q的轨迹方程.
8.解析:圆心C,
∵圆心在直线x+y-1=0上,
∴---1=0,即D+E=-2. ①
又∵半径长r==,
∴D2+E2=20. ②
由①②可得或
又∵圆心在第二象限,∴-<0,即D>0.则
故圆的一般方程为x2+y2+2x-4y+3=0.
9.答案:C
解析:如图所示,BC的中点D(0,0),
∵|AD|=3,∴点A在以D(0,0)为圆心,3为半径的圆上,且A、B、C三点不共线.
∴A的轨迹方程是x2+y2=9(y≠0).
10.答案:(x-1)2+(y+1)2=9
解析:设圆心为M(x,y).
由|AB|=6,知圆M的半径长r=3,则|MC|=3,
即=3,所以(x-1)2+(y+1)2=9.
11.解析:如图所示,
设P(x,y),N(x0,y0),则线段OP的中点坐标为,线段MN的中点坐标为.
由于平行四边形的对角线互相平分,
故=,=,从而
又点N(x+3,y-4)在圆上,故(x+3)2+(y-4)2=4.
当点P在直线OM上时,有x=-,y=或x=-,y=.
因此所求轨迹为圆(x+3)2+(y-4)2=4,除去点和点.