高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第一册2.4 圆的方程优秀综合训练题
展开2.4.1 圆的标准方程
基 础 练
巩固新知 夯实基础
1.圆(x+1)2+(y-2)2=4的圆心与半径分别为( )
A.(-1,2),2 B.(1,-2),2 C.(-1,2),4 D.(1,-2),4
2.圆心是O(-3,4),半径长为5的圆的方程为( )
A.(x-3)2+(y+4)2=5 B.(x-3)2+(y+4)2=25
C.(x+3)2+(y-4)2=5 D.(x+3)2+(y-4)2=25
3.经过三个点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4.若点(1,1)在圆的外部,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(多选)已知圆C1:(x+1)2+(y-1)2=4,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则( )
A.圆心C1到直线x-y-1=0的距离为
B.圆心C1到直线x-y-1=0的距离为
C.圆C2的方程为(x+2)2+(y-2)2=4
D.圆C2的方程为(x-2)2+(y+2)2=4
6.若点P(-1,)在圆x2+y2=m2上,则实数m=________.
7求过点A(1,2)和B(1,10)且与直线x-2y-1=0相切的圆的方程.
8.设A为圆上的动点,PA是圆的切线,且,求点P的轨迹方程.
能 力 练
综合应用 核心素养
9.(多选)已知圆和直线及轴都相切,且过点,则该圆的方程是( )
A. B.
C. D.
10.已知直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,则l的方程为( )
A.x+y-2=0 B.x-y+2=0
C.x+y-3=0 D.x-y+3=0
11.若实数x,y满足(x+5)2+(y-12)2=142,则x2+y2的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
12.已知一圆的圆心为点A(2,-3),一条直径的端点分别在x轴和y轴上,则圆的方程是( )
A.(x+2)2+(y-3)2=13 B.(x-2)2+(y+3)2=13
C.(x-2)2+(y+3)2=52 D.(x+2)2+(y-3)2=52
13.与轴相交于、两点,且半径等于的圆的方程是___________.
14.圆(x-1)2+(y-1)2=1上的点到直线x-y=2的距离的最大值是________.
15.已知x,y满足(x-1)2+y2=1,求S=的最小值.
16.已知点,,求:
(1)过点且周长最小的圆的标准方程;
(2)过点且圆心在直线上的圆的标准方程.
【参考答案】
1.A
2. D 解析 将O(-3,4),r=5代入圆的标准方程可得.
3.C解析:由已知得,分别在原点、轴、轴上,
,
经过三点圆的半径为,
圆心坐标为的中点,即,
圆的标准方程为.
故选:C.
4.C 解析:由题意可知,解得或a>3,
则实数a的取值范围是,
故选:C.
5.AD根据题意,设圆C2的圆心为(a,b),圆C1:(x+1)2+(y-1)2=4,其圆心为(-1,1),半径为2,所以圆心C1到直线x-y-1=0的距离d==.若圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C1与圆C2的圆心关于直线x-y-1=0对称,且圆C2的半径为2,则有解得则圆C2的方程为(x-2)2+(y+2)2=4.故选:AD.
6. ±2 解析 ∵P点在圆x2+y2=m2上,
∴(-1)2+()2=4=m2,∴m=±2.
7. 解 设圆心坐标为(a,b),∵AB的中点为(1,6),
∴AB的垂直平分线为y=6.
∵圆心(a,b)在AB的垂直平分线上,∴b=6,
由题意得=,解得a=3或-7,
当a=3时,r==2.
当a=-7时,r==4.
∴所求圆的方程为(x-3)2+(y-6)2=20或(x+7)2+(y-6)2=80.
8. 解:设,圆的圆心为B,则,圆的半径为1,由题意得,∴点P的轨迹方程为.
9.AB 解析 由题意设所求圆的方程为,则有,解得或所以该圆的方程为或,故选:AB
10.D 解析 圆x2+(y-3)2=4的圆心坐标为(0,3).
因为直线l与直线x+y+1=0垂直,所以直线l的斜率k=1.由点斜式得直线l的方程是y-3=x-0,化简得x-y+3=0.
11. B 解析 由几何意义可知最小值为14-=1.
12. B 解析 如图,结合圆的性质可知,圆的半径r==.
故所求圆的方程为(x-2)2+(y+3)2=13.
13.或 解析:设圆心,由于圆过、两点,所以,又,则有,解得,所以圆的方程为或.故答案为:或.
14.+1 解析 圆(x-1)2+(y-1)2=1的圆心为C(1,1),则圆心到直线x-y=2的距离d==,故圆上的点到直线x-y=2的距离的最大值为+1.
15. 解 因为S==,
又点(x,y)在圆(x-1)2+y2=1上运动,
即S表示圆上的动点到定点(-1,1)的距离,
如图所示,显然当定点(-1,1)和圆心(1,0)共线时取得最值,
且最小值为-1=-1,
所以S=的最小值为-1.
16.解:(1)当为直径时,过点的圆的半径最小,则其周长最小,
圆心为中点,半径,
所求圆的标准方程为:.
(2)方法一:由题意得:,中点为,
线段垂直平分线的方程为:,
由得:,即圆心坐标为,半径;
所求圆的标准方程为:.
方法二:设所求圆的方程为:,
由得:,
圆的标准方程为:.
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