2024年新高考数学一轮复习《圆的方程》讲测练基础卷(2份打包,原卷版+教师版)
展开1.理解确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,掌握圆的标准方程与一般方程.
2.能根据圆的方程解决一些简单的数学问题与实际问题.
知识梳理
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|
1.以A(x1,y1),B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x﹣x1)(x﹣x2)+(y﹣y1)(y﹣y2)=0.
2.圆心在过切点且与切线垂直的直线上.
3.圆心在任一弦的垂直平分线上.
教材改编题
1.圆x2+y2﹣4x+6y=0的圆心坐标和半径分别是( )
A.(2,3),3 B.(﹣2,3),eq \r(3)
C.(﹣2,﹣3),13 D.(2,﹣3),eq \r(13)
2.圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是( )
A.(x﹣1)2+(y﹣1)2=1B.(x+1)2+(y+1)2=1
C.(x+1)2+(y+1)2=2D.(x﹣1)2+(y﹣1)2=2
3.若坐标原点在圆(x﹣m)2+(y+m)2=4的内部,则实数m的取值范围为________.
4.圆心在y轴上,半径长为1,且过点A(1,2)的圆的方程是( )
A.x2+(y﹣2)2=1B.x2+(y+2)2=1
C.(x﹣1)2+(y﹣3)2=1D.x2+(y﹣3)2=4
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.
跟踪训练 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
课时精练
1.圆x2+y2+4x﹣6y﹣3=0的圆心坐标和半径分别为( )
A.(4,﹣6),16 B.(2,﹣3),4
C.(﹣2,3),4 D.(2,﹣3),16
2.圆(x﹣1)2+(y﹣2)2=1关于直线y=x对称的圆的方程为( )
A.(x﹣2)2+(y﹣1)2=1B.(x+1)2+(y﹣2)2=1
C.(x+2)2+(y﹣1)2=1D.(x﹣1)2+(y+2)2=1
3.已知圆C的半径为2,圆心在x轴正半轴上,直线3x+4y+4=0与圆C相切,则圆C的方程为( )
A.x2+y2﹣2x﹣3=0B.x2+y2+4x=0
C.x2+y2+2x﹣3=0D.x2+y2﹣4x=0
4.已知圆C的圆心在x轴上,并且经过点A(﹣1,1),B(1,3),若M(m,eq \r(6))在圆C内,则m的取值范围为________.
5.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________.
6.已知圆心为C的圆经过点A(﹣1,1)和B(﹣2,﹣2),且圆心在直线l:x+y﹣1=0上.
(1)求圆心为C的圆的标准方程;
(2)设点P在圆C上,点Q在直线x﹣y+5=0上,求|PQ|的最小值.
直线与圆、圆与圆的位置关系
考试要求
1.能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系.
2.能用直线和圆的方程解决一些简单的数学问题与实际问题.
知识梳理
1.直线与圆的位置关系(圆心到直线的距离为d,圆的半径为r)
2.圆与圆的位置关系(⊙O1,⊙O2的半径分别为r1,r2,d=|O1O2|)
3.直线被圆截得的弦长
(1)几何法:弦心距d、半径r和弦长|AB|的一半构成直角三角形,弦长|AB|=2eq \r(r2-d2).
(2)代数法:设直线y=kx+m与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0相交于点M,N,代入,消去y,得关于x的一元二次方程,则|MN|=eq \r(1+k2)·eq \r(xM+xN2-4xMxN).
常用结论
1.圆的切线方程常用结论
(1)过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+y0y=r2.
(2)过圆x2+y2=r2外一点M(x0,y0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x0x+y0y=r2.
2.圆与圆的位置关系的常用结论
(1)两圆相交时,其公共弦所在的直线方程由两圆方程相减得到.
(2)两个圆系方程
①过直线Ax+By+C=0与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0交点的圆系方程为x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0(λ∈R);
②过圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0和圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0交点的圆系方程为x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠﹣1)(其中不含圆C2,所以注意检验C2是否满足题意,以防丢解).
教材改编题
1.直线y=x+1与圆x2+y2=1的位置关系为( )
A.相切B.相交但直线不过圆心
C.直线过圆心D.相离
2.过点(0,1)且倾斜角为eq \f(π,3)的直线l交圆x2+y2﹣6y=0于A,B两点,则弦AB的长为( )
A.eq \r(10) B.2eq \r(10) C.2eq \r(2) D.4eq \r(2)
3.若圆x2+y2=1与圆(x+4)2+(y﹣a)2=25相切,则常数a=________.
课时精练
1.圆C1:(x+1)2+(y﹣2)2=4与圆C2:(x﹣3)2+(y﹣2)2=4的公切线的条数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.过点P(2,4)作圆(x﹣1)2+(y﹣1)2=1的切线,则切线方程为( )
A.3x+4y﹣4=0B.4x﹣3y+4=0
C.x=2或4x﹣3y+4=0D.y=4或3x+4y﹣4=0
3.若圆C:x2+16x+y2+m=0被直线3x+4y+4=0截得的弦长为6,则m等于( )
A.26 B.31 C.39 D.43
4.若斜率为eq \r(3)的直线与y轴交于点A,与圆x2+(y﹣1)2=1相切于点B,则|AB|=________.
5.若A为圆C1:x2+y2=1上的动点,B为圆C2:(x﹣3)2+(y+4)2=4上的动点,则线段AB长度的最大值是________.
6.已知圆C:x2+y2﹣8y+12=0,直线l:ax+y+2a=0.
(1)当a为何值时,直线l与圆C相切;
(2)当直线l与圆C相交于A,B两点,且|AB|=2eq \r(2)时,求直线l的方程.
圆的方程 课后巩固练习
一、选择题
圆(x﹣2)2+(y+1)2=5的圆心坐标和半径长分别是( )
A.(2,-1),eq \r(5) B.(2,-1),5 C.(-2,1),eq \r(5) D.(-2,1),5
圆(x+1)2+y2=2的圆心到直线y=x+3的距离为( )
A.1 B.2 C.eq \r(2) D.2eq \r(2)
圆C:(x+4)2+(y﹣3)2=9的圆心C到直线4x+3y﹣1=0的距离等于( )
A.1.2 B.1.6 C.4.8 D.5.2
已知倾斜角60°为的直线l平分圆:x2+y2+2x+4y﹣4=0,则直线l的方程为( )
A.eq \r(3)x﹣y+eq \r(3)+2=0 B.eq \r(3)x+y+eq \r(3)+2=0
C.eq \r(3)x﹣y+eq \r(3)﹣2=0 D.eq \r(3)x﹣y﹣eq \r(3)+2=0
圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( )
A.﹣eq \f(4,3) B.﹣eq \f(3,4) C.eq \r(3) D.2
已知圆的方程是x2+y2﹣2x+6y+8=0,那么经过圆心的一条直线方程为( )
A.2x﹣y+1=0 B.2x+y+1=0
C.2x﹣y﹣1=0 D.2x+y﹣1=0
已知圆C:(x﹣6)2+(y﹣8)2=4,O为坐标原点,则以OC为直径的圆的方程为( )
A.(x﹣3)2+(y+4)2=100 B.(x+3)2+(y﹣4)2=100
C.(x﹣3)2+(y﹣4)2=25 D.(x+3)2+(y﹣4)2=25
直线y=ax+1与圆x2+y2﹣2x﹣3=0的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.随a的变化而变化
过点(1,0)且倾斜角为30°的直线被圆(x﹣2)2+y2=1所截得的弦长为( )
A.eq \f(\r(3),2) B.1 C.eq \r(3) D.2eq \r(3)
若过点A(3,0)的直线l与曲线(x﹣1)2+y2=1有公共点,则直线l斜率的取值范围为( )
A.(﹣eq \r(3),eq \r(3)) B.[﹣eq \r(3),eq \r(3) ] C.(﹣eq \f(\r(3),3),eq \f(\r(3),3)) D.[﹣eq \f(\r(3),3),eq \f(\r(3),3)]
二、填空题
圆(x+2)2+y2=5关于原点(0,0)对称的圆的方程为
经过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆的半径是________.
直线y=x+1与圆x2+y2+2y﹣3=0交于A,B两点,则|AB|=________.
过点(2,3)且与圆(x﹣1)2+y2=1相切的直线的方程为________________.
三、解答题
求过点A(1,﹣1),B(﹣1,1),且圆心C在直线x+y﹣2=0上的圆的标准方程.
已知以点C为圆心的圆经过点A(﹣1,0)和B(3,4),且圆心C在直线x+3y﹣15=0上.
(1)求圆C的方程;
(2)设点Q(﹣1,m)(m>0)在圆C上,求△QAB的面积.
求经过两点P(﹣2,4),Q(3,﹣1),并且在x轴上截得的弦长等于6的圆的方程.
已知圆C经过点(0,1)且圆心为C(1,2).
(1)写出圆C的标准方程;
(2)过点P(2,﹣1)作圆C的切线,求该切线的方程及切线长.
已知从圆外一点P(4,6)作圆O:x2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B.
(1)求以OP为直径的圆的方程;
(2)求直线AB的方程.
已知实数x,y满足方程x2+y2﹣4x+1=0.求:
(1)eq \f(y,x)的最大值和最小值;
(2)y﹣x的最大值和最小值;
(3)x2+y2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)
相离
相切
相交
图形
量化
方程观点
Δ<0
Δ=0
Δ>0
几何观点
d>r
d=r
d
量的关系
外离
d>r1+r2
外切
d=r1+r2
相交
|r1﹣r2|
d=|r1﹣r2|
内含
d<|r1﹣r2|
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