课后作业(四十九)
[A组 在基础中考查学科功底]
1.C [由题意得x2+y2-2x+6y=0,
即(x-1)2+(y+3)2=10,
则其圆心坐标为(1,-3),则圆心到直线x-y+2=0的距离为d==3.故选C.]
2.D [令该圆圆心为(a,0),半径为r,则该圆方程为(x-a)2+y2=r2,则有解得
故该圆方程为(x-2)2+y2=10.故选D.]
3.A [设点M(x0,y0),则P(x0,2y0),
又P在曲线C上,
所以=16(y0>0),即=1(y0>0),
即点M的轨迹方程为=1(y>0).故选A.]
4.A [点B(0,b)在圆C:(x-1)2+(y-2)2=2内 (0-1)2+(b-2)2<2 1所以“15.C [由圆的方程(x-1)2+(y-1)2=2,可得圆心为(1,1),半径为r=,
又由=,所以表示圆上的点P(x,y)与点A(0,-2)连线的斜率,
当直线AP与圆相切时,如图所示,设=t,可得tx-y-2=0,
令=,整理得t2+6t-7=0,解得t=-7或t=1,可得的取值范围是(-∞,-7]∪[1,+∞).故选C.
]
6.B [因为||=2||,||max=|OC|+1=+1=6,所以||max=12.故选B.]
7.ABD [由题意,以(2,-4)为圆心,4为半径的圆的标准方程为(x-2)2+(y+4)2=16,
化成圆的一般方程为x2+y2-4x+8y+4=0,A正确;
因为圆心(2,-4)在直线y=-2x上,所以圆关于直线y=-2x对称,B正确;
圆心到y轴的距离d=2<4,则圆与y轴相交,C错误;
的几何意义为圆上任意一点(x,y)到点(2,1)的距离,
从而的最大值为圆心(2,-4)到点(2,1)的距离与半径之和,
故的最大值为
+4=9,D正确.故选ABD.]
8.BC [如图所示,以线段AB所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,
设P(x,y),则A(-2,0),B(2,0).
A项,若|PA|·|PB|=10,
则=10,
整理得(x2+y2+4)2-(4x)2=100,
以-x代替x,以-y代替y,方程不变,
故轨迹关于原点对称,即对称中心为原点,
令x=0,得y=±;
令y=0,得x=±;
所以该轨迹不是圆,故A错误;
B项,由|PA|=3|PB|,得|PA|2=9|PB|2,
即(x+2)2+y2=9,
整理得x2+y2-5x+4=0,即+y2=,
所以点P的轨迹是以为圆心,为半径的圆,故B正确;
C项,若|PA|2+|PB|2=10,则(x+2)2+y2+(x-2)2+y2=10,
即x2+y2=1,所以点P的轨迹为圆,故C正确;
D项,因为|PA|2-|PB|2=10,
所以(x+2)2+y2-(x-2)2-y2=10,
即x=,所以点P的轨迹为直线,故D错误.故选BC.]
9.0或1(只写一个即可) [由题设知⊥,即点M在以AB为直径的圆上,且圆心为(-1,1),半径为,
所以点M的轨迹方程为(x+1)2+(y-1)2=2,
而(-1,1)到直线y=x+2的距离为d==0,即直线过圆心,
所以点M到直线y=x+2的距离范围是[0,],
所以点M到直线y=x+2的距离的整数值可以是0或1.]
10.x2+y2=25 [设M(x,y),A(a,0),B(0,b),
则=10,a2+b2=100,
且∴ 代入a2+b2=100,
得4x2+4y2=100,即x2+y2=25,
即点M的轨迹方程为x2+y2=25.]
11.解:(1)设过A,B,C的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.
将点A,B,C的坐标分别代入圆的方程,
得
解得D=-2,E=-6,F=5,
得圆的方程为x2+y2-2x-6y+5=0.
将点D的坐标代入上述所得圆的方程,
得a2-6a+5=0,解得a=1或5.
(2)点P(x,y)在圆E:(x-1)2+(y-3)2=5上,
x2+2x+y2=(x+1)2+y2-1,
其几何意义为圆E上的点到M(-1,0)距离的平方减1.
如图,|EM|==,
∴x2+2x+y2的最小值为()2-1=17-2;
x2+2x+y2的最大值为()2-1=17+2.
∴x2+2x+y2的取值范围是[17-2,17+2].
[B组 在综合中考查关键能力]
12.ABD [设动点P(x,y),
则由=2,得=2,
即(x-1)2+y2=4[(x+2)2+y2],
化简得x2+y2+6x+5=0,即(x+3)2+y2=4,A正确;
因为点P的轨迹是圆心为(-3,0),半径为2的圆,
则点P到原点O的距离的最大值为d=
+2=5,B正确;
又A,B和点P轨迹的圆心都在x轴上,且|AB|=3,
所以当圆的半径垂直于x轴时,△PAB面积取得最大值×3×2=3,C错误;
又=(1-x,-y)·(-2-x,-y)=(1-x)(-2-x)+y2=x2+y2+x-2,
因为y2=-x2-6x-5(-5≤x≤-1),
所以=-5x-7(-5≤x≤-1),
则≤-5×(-5)-7=18,D正确.
故选ABD.]
13. [以BC所在直线为x轴,BC中点为原点,建立平面直角坐标系,
则A,B,
C,设P(x,y),
由|PA|2+|PB|2+|PC|2=5,得x2+++y2++y2=5,
整理得x2+y2-y-=0,即x2+=,
因此,点P的轨迹是以M为圆心,半径r=的圆, |PA|的最大值等于|MA|+r==.]
14.解:(1)圆C的方程可化为x2+(y-4)2=16,所以圆心为C(0,4),半径为4.
设M(x,y),则=(x,y-4),=(2-x,2-y).
由题设知=0,故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,即(x-1)2+(y-3)2=2.
由于点P在圆C的内部,所以点M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.
(2)由(1)可知点M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆.由于|OP|=|OM|,故点O在线段PM的垂直平分线上.又点P在圆N上,从而ON⊥PM.因为ON的斜率为3,所以直线l的斜率为-,故直线l的方程为x+3y-8=0.
又|OM|=|OP|=2,点O到直线l的距离为,所以|PM|=,所以S△POM==,故△POM的面积为.
1 / 5课后作业(四十九) 圆的方程
说明:单项选择题每题5分,多项选择题每题6分,填空题每题5分,本试卷共91分
一、单项选择题
1.(2024·北京高考)圆x2+y2-2x+6y=0的圆心到x-y+2=0的距离是( )
A.2 B.2
C.3 D.
2.(2024·辽宁大连一模)过点(-1,1)和(1,3),且圆心在x轴上的圆的方程为( )
A.x2+y2=4 B.(x-2)2+y2=8
C.(x-1)2+y2=5 D.(x-2)2+y2=10
3.(2024·新高考Ⅱ卷)已知曲线C:x2+y2=16(y>0),从C上任意一点P向x轴作垂线段PP′,P′为垂足,则线段PP′的中点M的轨迹方程为( )
A.=1(y>0) B.=1(y>0)
C.=1(y>0) D.=1(y>0)
4.(2024·广东五校联考)“1A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2025·江苏常州模拟)实数x,y满足(x-1)2+(y-1)2=2,则的取值范围是( )
A.
B.[-1,7]
C.(-∞,-7]∪[1,+∞)
D.(-∞,-1]∪[7,+∞)
6.(2025·北京海淀区模拟)在平面直角坐标系Oxy中,已知P是圆C:(x-3)2+(y-4)2=1上的动点.若A(-a,0),B(a,0),a≠0,则||的最大值为( )
A.16 B.12
C.8 D.6
二、多项选择题
7.若方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示以(2,-4)为圆心,4为半径的圆,则下列结论正确的是( )
A.F=4
B.圆关于直线y=-2x对称
C.圆与y轴相切
D.的最大值为9
8.(2024·江苏南京模拟)已知A,B为定点,且|AB|=4,下列条件中能满足动点P的轨迹为圆的有( )
A.|PA|·|PB|=10 B.=3
C.|PA|2+|PB|2=10 D.|PA|2-|PB|2=10
三、填空题
9.已知点A(-2,0),B(0,2),动点M满足=0,则点M到直线y=x+2的距离可以是________.(写出一个符合题意的整数值)
10.(教材改编)若长为10的线段的两个端点A,B分别在x轴和y轴上滑动,则线段AB的中点M的轨迹方程为________.
四、解答题
11.在平面直角坐标系中,A(-1,2),B(2,1),C(3,4),D(0,a)四点在同一个圆E上.
(1)求实数a的值;
(2)若点P(x,y)在圆E上,求x2+2x+y2的取值范围.
12.(多选)已知点A(1,0),B(-2,0),动点P满足=2,则下面结论正确的为( )
A.点P的轨迹方程为(x+3)2+y2=4
B.点P到原点O的距离的最大值为5
C.△PAB面积的最大值为4
D.的最大值为18
13.(2024·浙江杭州期中)已知正三角形ABC的边长为1,P是平面ABC上一点,若|PA|2+|PB|2+|PC|2=5,则|PA|的最大值为________.
14.已知点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M,O为坐标原点.
(1)求点M的轨迹方程;
(2)当|OP|=|OM|时,求直线l的方程及△POM的面积.
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