第48讲 圆的方程--2025高考一轮单元综合复习与测试卷
展开1.圆的定义和圆的方程
2.点与圆的位置关系
平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)|MC|>r⇔M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2⇔M在圆外;
(2)|MC|=r⇔M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2⇔M在圆上;
(3)|MC|
[名师点睛]
求圆的方程时,应根据条件选用合适的圆的方程.一般来说,求圆的方程有两种方法:
(1)几何法,通过研究圆的性质进而求出圆的基本量.确定圆的方程时,常用到的圆的三个性质:①圆心在过切点且垂直切线的直线上;②圆心在任一弦的中垂线上;③两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线;
(2)代数法,即设出圆的方程,用待定系数法求解.
[典例]
1.(2022·深圳模拟)已知圆M与直线3x-4y=0及3x-4y+10=0都相切,圆心在直线y=-x-4上,则圆M的方程为( )
A.(x+3)2+(y-1)2=1B.(x-3)2+(y+1)2=1
C.(x+3)2+(y+1)2=1D.(x-3)2+(y-1)2=1
2.已知圆的圆心在直线x-2y-3=0上,且过点A(2,-3),B(-2,-5),则圆的一般方程为________________.
[举一反三]
1.(2022·长春模拟)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( )
A.(x-3)2+(y-1)2=1B.(x-2)2+(y-1)2=1
C.(x+2)2+(y-1)2=1D.(x-2)2+(y+1)2=1
2.(2022·武汉调研)圆(x+2)2+(y-12)2=4关于直线x-y+8=0对称的圆的方程为________.
考点2 与圆有关的轨迹问题
[名师点睛]
求与圆有关的轨迹问题时,根据题设条件的不同常采用以下方法:
(1)直接法:直接根据题目提供的条件列出方程.
(2)定义法:根据圆、直线等定义列方程.
(3)几何法:利用圆的几何性质列方程.
(4)相关点代入法:找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式.
[典例]
已知Rt△ABC的斜边为AB,且A(-1,0),B(3,0).求:
(1)直角顶点C的轨迹方程;
(2)直角边BC的中点M的轨迹方程.
[举一反三]
1.当点P在圆x2+y2=1上运动时,连接它与定点Q(3,0),则线段PQ的中点M的轨迹方程是( )
A.(x+3)2+y2=1B.(x-3)2+y2=1
C.(2x-3)2+4y2=1D.(2x+3)2+4y2=1
2.设定点M(-3,4),动点N在圆x2+y2=4上运动,以OM,ON为邻边作平行四边形MONP,求点P的轨迹方程.
考点3 与圆有关的最值问题
[名师点睛]
与圆有关的最值问题的常见类型及解题策略
(1)与圆有关的长度或距离的最值问题的解法.一般根据长度或距离的几何意义,利用圆的几何性质数形结合求解.
(2)与圆上点(x,y)有关代数式的最值的常见类型及解法.
①形如u=eq \f(y-b,x-a)型的最值问题,可转化为过点(a,b)和点(x,y)的直线的斜率的最值问题;
②形如(x-a)2+(y-b)2型的最值问题,可转化为圆上动点到定点(a,b)的距离的平方的最值问题.
[典例]
1.已知M(x,y)为圆C:x2+y2-4x-14y+45=0上任意一点,且点Q(-2,3).
(1)求|MQ|的最大值和最小值;
(2)求eq \f(y-3,x+2)的最大值和最小值;
(3)求y-x的最大值和最小值.
2.已知A(0,2),点P在直线x+y+2=0上,点Q在圆C:x2+y2-4x-2y=0上,则|PA|+|PQ|的最小值是________.
3.(2022·湘潭质检)设点P(x,y)是圆x2+(y-3)2=1上的动点,定点A(2,0),B(-2,0).则eq \(PA,\s\up6(→))·eq \(PB,\s\up6(→))的最大值为________.
[举一反三]
1.已知A(-2,0),B(2,0),点P是圆C:(x-3)2+(y-eq \r(7))2=1上的动点,则|AP|2+|BP|2的最小值为( )
A.9 B.14 C.16 D.26
2.已知实数x,y满足方程x2+y2-4x+1=0,则x2+y2的最大值为________,最小值为________.
3.已知圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为________.
4.已知点(x,y)在圆(x-2)2+(y+3)2=1上.
(1)求eq \f(y,x)的最大值和最小值;
(2)求x+y的最大值和最小值;
(3)求eq \r(x2+y2+2x-4y+5)的最大值和最小值.
定义
平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆
方
程
标
准
(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)
圆心C(a,b)
半径为r
一
般
x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)
圆心Ceq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(D,2),-\f(E,2)))
半径r=eq \f(1,2)eq \r(D2+E2-4F)
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