新高考数学一轮复习基础巩固10.2 圆的方程(精练)(含解析)
展开10.2 圆的方程(精练)(基础版)
1.(2022湖南期末)若的三个顶点坐标分别为,,,则外接圆的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题得是直角三角形,且. 所以的外接圆的圆心就是线段的中点,由中点坐标公式得.故答案为:C
2.(2022成都期末)已知圆 的圆心为 ,且圆 与 轴的交点分别为 ,则圆 的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为圆与轴的交点分别为,所以圆心在直线上,即有,圆心,,所以圆的标准方程为。
故答案为:B.
3.(2022天津月考)与 轴相切,且圆心坐标为 的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由圆心的坐标为 ,可设圆的标准方程为 ,
又由圆与 轴相切,所以 ,所以圆的方程为 。故答案为:C.
4.(2022·全国·高二课时练习)求满足下列条件的圆的方程,并画出图形:
(1)经过点和,圆心在x轴上;
(2)经过直线与的交点,圆心为点;
(3)经过,两点,且圆心在直线上;
(4)经过,,三点.
【答案】(1),图形见解析;
(2),图形见解析;
(3),图形见解析;
(4),图形见解析.
【解析】(1)圆心在x轴上,设圆的方程为:,
将点代入圆的方程,得,解得,
所以圆的方程为:,其图形如下:
(2)圆心为点,设圆的方程为:,
由,解得,即直线与直线的交点坐标为,
因为圆过交点,所以,解得,
所以圆的方程为:,其图形如下:
(3)设圆的方程为:,
圆心坐标为,在直线上,所以①,
又圆过点,
所以②,③,
联立①②③,得,
所以圆的方程为:,其图形如下:
(4)设圆的方程为:,
因为圆经过点,
则,解得,
所以圆的方程为:,
即,其图形如下:
1(2022·滨州二模)已知直线 ,圆 ,则直线l与圆C的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
【答案】D
【解析】直线 ,即 ,
由 解得 ,因此,直线 恒过定点 ,
又圆 ,即 ,显然点A在圆C外,
所以直线 与圆C可能相离,可能相切,也可能相交,A,B,C都不正确,D符合题意.
故答案为:D
2.(2022·毕节模拟)曲线与直线有两个交点,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由得:,
令,解得:,直线恒过定点;
由得:,
由此可得曲线的图形如下图所示,
由图形可知:当直线过点时,直线斜率为,
若直线与曲线有两个不同交点,则直线斜率的取值范围为,
即,解得:,即实数的取值范围为.
故答案为:D.
3.(2022汕尾期末)(多选)直线:与圆:相交于,两点,则( )
A.直线过定点
B.时,直线平分圆
C.时,为等腰直角三角形
D.时,弦最短
【答案】A,D
【解析】对A,因为当时,恒成立,故直线过定点,A符合题意;
对B,当时,,圆的圆心为不满足,故此时直线不过圆的圆心,故直线不平分圆,B符合题意;
对C,当时,经过圆的圆心,故无,C不符合题意;
对D,因为直线过定点,,故在圆内,故当弦最短时,与直线垂直.因为时,直线的斜率为,直线的斜率为1,故与直线垂直成立,D符合题意;
故答案为:AD
4.(2022广东月考)(多选)已知点是圆上的任意一点,直线,则下列结论正确的是( )
A.直线与圆的位置关系只有相交和相切两种
B.圆的圆心到直线距离的最大值为
C.点到直线距离的最小值为
D.点可能在圆上
【答案】A,C,D
【解析】对于A选项,因为直线的方程可化为.
令解得,所以直线过定点,
直线是过点的所有直线中除去直线外的所有直线,
圆心到直线的距离为,即直线与圆相交,
又点在圆上,所以直线与至少有一个公共点,
所以直线与圆的位置关系只有相交和相切两种,A符合题意;
对于B选项,当直线为圆的切线时,点到直线的距离最大,且最大值为,B不符合题意;
对于C选项,因为圆心到直线的距离,
所以圆上的点到直线距离的最小值为,C符合题意;
对于D选项,圆的圆心为原点,半径为,
因为,所以,圆与圆内切,故点可能在圆上,D符合题意.
故答案为:ACD.
5.(2022盐城期末)已知直线与圆相切,则实数a的值为 .
【答案】
【解析】由题可得圆的圆心为,半径为, 因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离,
即,解得。故答案为:。
6(2022·新高考Ⅱ卷)已知点 ,若直线 关于 的对称直线与圆 存在公共点,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【解析】因为 关于 对称点的坐标为 , 在直线 上,所以 所在直线即为直线 ,所以直线 为 ,即 ;根据圆方程可得圆心 ,半径 ,
依题意知圆心到直线 的距离 ,
即 ,解得 ,即 .
故答案为:
7.(2022广东)当圆截直线所得的弦长最短时,m的值为( )
A. B. C.-1 D.1
【答案】C
【解析】直线过定点, 圆的圆心为,半径,
当时,圆截直线所得的弦长最短,
由于,所以,即.故答案为:C
8(2022山西).过点的直线l与圆有公共点,则直线l倾斜角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设直线的倾斜角为,圆心到直线l的距离为,当直线l的斜率不存在时,易得,此时,符合题意,;
当直线l的斜率存在时,设直线,即,此时,解得或,
即或;综上可得.
故答案为:C.
9(2022山东).过点的直线与圆:交于,两点,当弦取最大值时,直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】圆:化为
所以圆心坐标要使过点的直线被圆所截得的弦取最大值时,则直线过圆心
由直线方程的两点式得: ,即故答案为:A
1.(2022·邯郸模拟)已知圆:和圆:,则“”是“圆与圆内切”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】若圆与圆内切,则圆心距,即,得或,
所以是圆与圆内切的充分不必要条件.故答案为:A
2.(2022·河东模拟)圆与圆的公共弦长为 .
【答案】
【解析】两圆方程相减得,即,
原点到此直线距离为,圆半径为,
所以所求公共弦长为.故答案为:.
3.(2022·河西模拟)设与相交于两点,则 .
【答案】
【解析】将和两式相减:
得过两点的直线方程: ,则圆心到的距离为,
所以 ,故答案为:
4.(2022·威海模拟)圆与圆的公共弦长为 .
【答案】
【解析】设圆:与圆:交于,两点
把两圆方程相减,化简得即:
圆心到直线的距离,又
而,所以故答案为:
5.(2022·湖南模拟)已知动圆 与圆 外切,与圆 内切,则动圆圆心 的轨迹方程为 .
【答案】
【解析】由圆 ,圆心 ,半径为 ,
圆 ,圆心 ,半径为 ,
设动圆心 的坐标为 ,半径为 ,
则 , ,
,
由双曲线的定义知,点 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右支,
且 , , , ,
双曲线的方程为 。
故答案为 。
6.(2021·山东济南市·高二期末)(多选)已知圆和圆的公共点为,,则( )
A. B.直线的方程是
C. D.
【答案】ABD
【解析】圆的圆心是,半径,圆,圆心,,
,故A正确;
两圆相减就是直线的方程,两圆相减得,故B正确;
,,,,所以不正确,故C不正确;
圆心到直线的距离,,故D正确.
故选:ABD
7.(2021·全国高二课时练习)(多选)圆和圆的交点为A,B,则有( )
A.公共弦AB所在直线方程为 B.线段AB中垂线方程为
C.公共弦AB的长为 D.P为圆上一动点,则P到直线AB距离的最大值为
【答案】ABD
【解析】对于A,由圆与圆的交点为A,B,
两式作差可得,
即公共弦AB所在直线方程为,故A正确;
对于B,圆的圆心为,,
则线段AB中垂线斜率为,
即线段AB中垂线方程为:,整理可得,故B正确;
对于C,圆,圆心到的距离为
,半径
所以,故C不正确;
对于D,P为圆上一动点,圆心到的距离为
,半径,即P到直线AB距离的最大值为,故D正确.故选:ABD
8.(2022云南)已知圆与圆.
(1)求证:圆与圆相交;
(2)求两圆公共弦所在直线的方程;
(3)求经过两圆交点,且圆心在直线上的圆的方程.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】(1)证明:圆:化为标准方程为,
,
圆的圆心坐标为,半径为,
,
,两圆相交;
(2)解:由圆与圆,
将两圆方程相减,可得,
即两圆公共弦所在直线的方程为;
(3)由,解得,
则交点为,,
圆心在直线上,设圆心为,
则,即,解得,
故圆心,半径,
所求圆的方程为.
1.(2022哈尔滨)设圆,圆,则圆,的公切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【解析】由题意,得圆,圆心,圆,圆心,∴,∴与相交,有2条公切线.故选:B.
2.(2022·青海)(多选)已知圆与圆有四条公切线,则实数a的取值可能是( )
A.-4 B.-2 C. D.3
【答案】AD
【解析】圆心,半径,圆心,半径.因为两圆有四条公切线,所以两圆外离.又两圆圆心距,所以,解得或.
故选:AD.
3.(2022广东)(多选)已知圆,圆,则下列是M,N两圆公切线的直线方程为( )
A.y=0 B.3x-4y=0 C. D.
【答案】ACD
【解析】圆M的圆心为M(2,1),半径.圆N的圆心为N(-2,-1),半径.圆心距,两圆相离,故有四条公切线.又两圆关于原点O对称,则有两条切线过原点O,设切线方程为y=kx,则圆心到直线的距离,解得k=0或,对应方程分别为y=0,4x-3y=0.另两条切线与直线MN平行,而,设切线方程为,则,解得,切线方程为,.
故选:ACD.
4.(2022·广东模拟)(多选)已知圆和圆,过圆上任意一点作圆的两条切线,设两切点分别为,则( )
A.线段的长度大于
B.线段的长度小于
C.当直线与圆相切时,原点到直线的距离为
D.当直线平分圆的周长时,原点到直线的距离为
【答案】AD
【解析】如图示: ,
根据直角三角形的等面积方法可得, ,
由于,故,
由于,A符合题意,B不符合题意;
当直线与圆相切时,由题意可知AP斜率存在,
故设AP方程为 ,
则有 ,即 ,
即 或 ,
设原点到直线的距离为d,则 ,
当时, ;当时,,C不符合题意;
当直线平分圆的周长时,即直线过点,
AP斜率存在,设直线方程为,即 ,
则 ,即,
故原点到直线的距离为,则 ,D符合题意;
故答案为::AD
5.(2022·兴化模拟)从圆外一点向圆引切线,则此切线的长为 .
【答案】2
【解析】【解答】将圆化为标准方程:,则圆心,半径1,
如图,
设,,切线长.故答案为:2
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