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專題40圓的方程9題型分類1.圓的定義和圓的方程定義平面上到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合叫做圓方程標(biāo)準(zhǔn)(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)圓心C(a,b)半徑為r一般x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)圓心Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(D,2),-\f(E,2)))半徑r=eq\f(1,2)eq\r(D2+E2-4F)2.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系平面上的一點(diǎn)M(x0,y0)與圓C:(x-a)2+(y-b)2=r2之間存在著下列關(guān)系:(1)|MC|>r?M在圓外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2?M在圓外;(2)|MC|=r?M在圓上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2?M在圓上;(3)|MC|<r?M在圓內(nèi),即(x0-a)2+(y0-b)2<r2?M在圓內(nèi).常用結(jié)論1.以A(x1,y1),B(x2,y2)為直徑端點(diǎn)的圓的方程為(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.2.圓心在過(guò)切點(diǎn)且與切線垂直的直線上.3.圓心在任一弦的垂直平分線上.(一)1.求圓的方程的常用方法(1)直接法:直接求出圓心坐標(biāo)和半徑,寫出方程.(2)待定系數(shù)法①若已知條件與圓心(a,b)和半徑r有關(guān),則設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,求出a,b,r的值;②選擇圓的一般方程,依據(jù)已知條件列出關(guān)于D,E,F(xiàn)的方程組,進(jìn)而求出D,E,F(xiàn)的值.2.方程表示圓的充要條件是,故在解決圓的一般式方程的有關(guān)問(wèn)題時(shí),必須注意這一隱含條件.在圓的一般方程中,圓心為,半徑3.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷(1)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:①點(diǎn)P在圓外;②點(diǎn)P在圓上;③點(diǎn)P在圓內(nèi).(2)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:①點(diǎn)P在圓外;②點(diǎn)P在圓上;③點(diǎn)P在圓內(nèi).4.(1)圓的軸對(duì)稱性:圓關(guān)于直徑所在的直線對(duì)稱(2)圓關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱:①求已知圓關(guān)于某點(diǎn)對(duì)稱的圓的方程,只需確定所求圓的圓心,即可寫出標(biāo)準(zhǔn)方程②兩圓關(guān)于某點(diǎn)對(duì)稱,則此點(diǎn)為兩圓圓心連線的中點(diǎn)(3)圓關(guān)于直線對(duì)稱:①求已知圓關(guān)于某條直線對(duì)稱的圓的方程,只需確定所求圓的圓心,即可寫出標(biāo)準(zhǔn)方程②兩圓關(guān)于某條直線對(duì)稱,則此直線為兩圓圓心連線的垂直平分線題型1:求圓的方程1-1.(2024高一上·江蘇連云港·期末)求過(guò)兩點(diǎn),且圓心在直線上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(
)A. B.C. D.1-2.(2024高三下·陜西西安·階段練習(xí))過(guò)點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則的外接圓方程是(
)A. B.C. D.1-3.(2024·福建福州·模擬預(yù)測(cè))已知,則外接圓的方程為(
)A. B. C. D.題型2:用二元二次方程表示圓的一般方程的充要條件2-1.(2024高二上·甘肅金昌·期中)若方程表示圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C.或 D.或2-2.(2024高三·全國(guó)·課后作業(yè))關(guān)于x、y的方程表示一個(gè)圓的充要條件是(
).A.,且B.,且C.,且,D.,且,2-3.(2024高三下·河南·階段練習(xí))“”是“方程表示圓”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件題型3:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷3-1.(2024·遼寧·二模)已知圓,直線l:,若l與圓O相交,則(
).A.點(diǎn)在l上 B.點(diǎn)在圓O上C.點(diǎn)在圓O內(nèi) D.點(diǎn)在圓O外3-2.(2024高二上·全國(guó)·課后作業(yè))若點(diǎn)在圓的內(nèi)部,則a的取值范圍是().A. B. C. D.3-3.(2024高二上·全國(guó)·課后作業(yè))點(diǎn)與圓的位置關(guān)系是(
)A.點(diǎn)在圓上 B.點(diǎn)在圓內(nèi) C.點(diǎn)在圓外 D.不確定3-4.(2024·甘肅定西·模擬預(yù)測(cè))若點(diǎn)在圓的外部,則a的取值范圍是(
)A. B. C. D.題型4:與圓有關(guān)的對(duì)稱問(wèn)題4-1.(2024·西藏日喀則·一模)已知圓關(guān)于直線對(duì)稱,圓交于、兩點(diǎn),則4-2.(2024高三上·江西南昌·階段練習(xí))已知圓上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值是.4-3.(2024高二上·上海浦東新·階段練習(xí))已知圓C與圓D:關(guān)于直線對(duì)稱,則圓C的方程為.(二)求與圓有關(guān)的軌跡問(wèn)題的常用方法(1)直接法:直接根據(jù)題目提供的條件列出方程.(2)定義法:根據(jù)圓、直線等定義列方程.(3)相關(guān)點(diǎn)代入法:找到要求點(diǎn)與已知點(diǎn)的關(guān)系,代入已知點(diǎn)滿足的關(guān)系式.題型5:與圓有關(guān)的軌跡問(wèn)題5-1.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知圓,平面上一動(dòng)點(diǎn)滿足:且,.求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;5-2.(2024·福建)動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)和的距離的比等于2,求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程,并說(shuō)明這軌跡是什么圖形.5-3.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知是圓內(nèi)的一點(diǎn)是圓上兩動(dòng)點(diǎn),且滿足,求矩形頂點(diǎn)Q的軌跡方程.5-4.(2024高二下·廣東深圳·期中)點(diǎn),點(diǎn)是圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則線段的中點(diǎn)的軌跡方程是(
)A. B.C. D.(三)與圓有關(guān)的最值問(wèn)題的求解方法(1)借助幾何性質(zhì)求最值:形如μ=eq\f(y-b,x-a),t=ax+by,(x-a)2+(y-b)2形式的最值問(wèn)題.(2)建立函數(shù)關(guān)系式求最值:列出關(guān)于所求目標(biāo)式子的函數(shù)關(guān)系式,然后根據(jù)關(guān)系式的特征選用配方法、判別式法、基本不等式法等求最值.(3)求解形如|PM|+|PN|(其中M,N均為動(dòng)點(diǎn))且與圓C有關(guān)的折線段的最值問(wèn)題的基本思路:①“動(dòng)化定”,把與圓上動(dòng)點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為與圓心的距離;②“曲化直”,即將折線段之和轉(zhuǎn)化為同一直線上的兩線段之和,一般要通過(guò)對(duì)稱性解決.題型6:利用幾何性質(zhì)求最值6-1.(2024·河北·一模)直線與圓相切,則的最大值為(
)A.16 B.25 C.49 D.816-2.(2024·吉林白山·一模)已知圓與直線,P,Q分別是圓C和直線l上的點(diǎn)且直線PQ與圓C恰有1個(gè)公共點(diǎn),則的最小值是(
)A. B. C. D.6-3.(2024·重慶)設(shè)P是圓(x-3)2+(y+1)2=4上的動(dòng)點(diǎn),Q是直線x=-3上的動(dòng)點(diǎn),則|PQ|的最小值為()A.6 B.4 C.3 D.2題型7:利用函數(shù)求最值7-1.(2024高三·全國(guó)·對(duì)口高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以點(diǎn),曲線上的動(dòng)點(diǎn)B,第一象限內(nèi)的點(diǎn)C,構(gòu)成等腰直角三角形ABC,且,則線段OC長(zhǎng)的最大值是.7-2.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))已知圓和點(diǎn),由圓外一點(diǎn)向圓引切線,切點(diǎn)分別為,若,則的最小值是(
)A. B. C. D.(四)求過(guò)兩直線交點(diǎn)(兩圓交點(diǎn)或直線與圓交點(diǎn))的直線方程(圓系方程)一般不需求其交點(diǎn),而是利用它們的直線系方程(圓系方程).(1)直線系方程:若直線與直線相交于點(diǎn)P,則過(guò)點(diǎn)P的直線系方程為:簡(jiǎn)記為:當(dāng)時(shí),簡(jiǎn)記為:(不含)(2)圓系方程:若圓與圓相交于A,B兩點(diǎn),則過(guò)A,B兩點(diǎn)的圓系方程為:簡(jiǎn)記為:,不含當(dāng)時(shí),該圓系退化為公共弦所在直線(根軸)注意:與圓C共根軸l的圓系題型8:圓系方程8-1.(2024高二上·安徽銅陵·期中)經(jīng)過(guò)直線與圓的交點(diǎn),且過(guò)點(diǎn)的圓的方程為.8-2.(2024高三下·江蘇鹽城·階段練習(xí))曲線與的四個(gè)交點(diǎn)所在圓的方程是.8-3.(2024高二·遼寧·學(xué)業(yè)考試)過(guò)圓與的交點(diǎn),且圓心在直線上的圓的方程是.(五)圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,想辦法求出含有參數(shù)的圓的方程,然后按參數(shù)整理后得,只要讓此關(guān)于的多項(xiàng)式中各項(xiàng)系數(shù)(包括常數(shù)項(xiàng))均為0,就可解得定點(diǎn).題型9:圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題9-1.(2024高二下·上海徐匯·期中)對(duì)任意實(shí)數(shù),圓恒過(guò)定點(diǎn),則定點(diǎn)坐標(biāo)為.9-2.(2024高三·浙江溫州·階段練習(xí))已知?jiǎng)訄A圓心在拋物線上,且動(dòng)圓恒與直線相切,則此動(dòng)圓必過(guò)定點(diǎn)9-3.(2024高三下·上海閔行·期中)若拋物線與坐標(biāo)軸分別交于三個(gè)不同的點(diǎn)、、,則的外接圓恒過(guò)的定點(diǎn)坐標(biāo)為一、單選題1.(2024高三下·廣西·階段練習(xí))若直線是圓的一條對(duì)稱軸,則(
)A. B. C. D.2.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))若方程x2+y2+2λx+2λy+2λ2―λ+1=0表示圓,則λ的取值范圍是(
)A.(1,+∞) B.C.(1,+∞)∪ D.R3.(2024高二上·海南??凇て谥校┮阎匠瘫硎緢A,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(
)A. B. C. D.4.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))圓C:關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程是(
)A. B.C. D.5.(2024高二上·青海西寧·期末)已知圓心為的圓與直線相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(
)A. B.C. D.6.(2024·廣東佛山·模擬預(yù)測(cè))已知圓C:,過(guò)點(diǎn)的兩條直線,互相垂直,圓心C到直線,的距離分別為,,則的最大值為(
)A. B.1 C. D.47.(2024·北京)若直線是圓的一條對(duì)稱軸,則(
)A. B. C.1 D.8.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))若圓:過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),則實(shí)數(shù)的值為(
)A.2或1 B.-2或-1 C.2 D.-19.(2024·湖南郴州·模擬預(yù)測(cè))已知A,B是:上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),P是線段的中點(diǎn),若,則點(diǎn)P的軌跡方程為(
)A. B.C. D.10.(2024高三下·重慶·階段練習(xí))德國(guó)數(shù)學(xué)家米勒曾提出過(guò)如下的“最大視角定理”(也稱“米勒定理”):若點(diǎn)是的邊上的兩個(gè)定點(diǎn),C是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)且僅當(dāng)?shù)耐饨訄A與邊相切于點(diǎn)C時(shí),最大.在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),,點(diǎn)F是y軸負(fù)半軸的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)最大時(shí),的外接圓的方程是(
).A. B.C. D.11.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))已知直線恒過(guò)定點(diǎn)P,則與圓C:有公共的圓心且過(guò)點(diǎn)P的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為()A. B.C. D.12.(2024高二上·甘肅慶陽(yáng)·期末)已知圓與直線相切,則圓關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程為(
)A. B.C. D.13.(2024高一上·廣東廣州·期末)已知圓的圓心為,其一條直徑的兩個(gè)端點(diǎn)恰好在兩坐標(biāo)軸上,則這個(gè)圓的方程是(
)A. B.C. D.14.(2024·全國(guó))在平面內(nèi),A,B是兩個(gè)定點(diǎn),C是動(dòng)點(diǎn),若,則點(diǎn)C的軌跡為(
)A.圓 B.橢圓 C.拋物線 D.直線15.(2024·北京)已知半徑為1的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),則其圓心到原點(diǎn)的距離的最小值為(
).A.4 B.5 C.6 D.716.(2024高二上·江蘇鹽城·期中)若直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.17.(2024高二上·廣東清遠(yuǎn)·期末)若過(guò)點(diǎn)且斜率為k的直線l與曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的值不可能是(
)A. B. C. D.218.(2024高一下·四川自貢·期中)點(diǎn)P在單位圓⊙O上(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),點(diǎn),,則的最大值為(
)A. B. C.2 D.319.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知點(diǎn)在圓C:的外部,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.20.(2024高三下·河南開封·階段練習(xí))已知點(diǎn),點(diǎn)為圓上一動(dòng)點(diǎn),則的最大值是(
)A. B. C. D.21.(2024高三上·福建龍巖·期中)“方程表示的圖形是圓”是“”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件22.(2024·福建泉州·模擬預(yù)測(cè))已知圓關(guān)于直線對(duì)稱,與交于,兩點(diǎn),設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)為,則的最大值等于(
)A.2 B.4 C.8 D.1623.(2024高三上·河南焦作·開學(xué)考試)已知圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),,,則該圓的半徑為(
)A.4 B.5 C.8 D.1024.(2024·北京平谷·一模)點(diǎn)M、N在圓上,且M、N兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則圓C的半徑(
)A.最大值為 B.最小值為 C.最小值為 D.最大值為25.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))若,使曲線是圓,則(
)A. B. C.或 D.26.(2024高三上·上海奉賢·階段練習(xí))已知:圓的方程為,點(diǎn)不在圓上,也不在圓的圓心上,方程,則下面判斷正確的是(
)A.方程表示的曲線不存在B.方程表示與同心且半徑不同的圓C.方程表示與相交的圓D.當(dāng)點(diǎn)在圓外時(shí),方程表示與相離的圓27.(2024高二·全國(guó)·專題練習(xí))圓心在直線x-y-4=0上,且經(jīng)過(guò)兩圓x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交點(diǎn)的圓的方程為(
)A.x2+y2-x+7y-32=0 B.x2+y2-x+7y-16=0C.x2+y2-4x+4y+9=0 D.x2+y2-4x+4y-8=028.(2024高三上·山東東營(yíng)·階段練習(xí))過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),分別過(guò)A、B兩點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為兩點(diǎn),以線段為直徑的圓C過(guò)點(diǎn),則圓C的方程為(
)A. B.C. D.29.(2024·貴州貴陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))過(guò)、兩點(diǎn),且與直線相切的圓的方程可以是(
)A. B.C. D.30.(2024·全國(guó))已知實(shí)數(shù)滿足,則的最大值是(
)A. B.4 C. D.731.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))廣為人知的太極圖,其形狀如陰陽(yáng)兩魚互糾在一起,因而被習(xí)稱為“陰陽(yáng)魚太極圖”如圖是放在平面直角坐標(biāo)系中的“太極圖”整個(gè)圖形是一個(gè)圓形區(qū)域.其中黑色陰影區(qū)域在y軸左側(cè)部分的邊界為一個(gè)半圓.已知符號(hào)函數(shù),則當(dāng)時(shí),下列不等式能表示圖中陰影部分的是(
)A. B.C. D.32.(2024·安徽·三模)已知是定義在上的奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,當(dāng)時(shí),,若方程的所有根的和為6,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B.C. D.33.(2024高二下·四川南充·階段練習(xí))曲線,要使直線與曲線有四個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.34.(2024·安徽亳州·模擬預(yù)測(cè))若兩條直線:,:與圓的四個(gè)交點(diǎn)能構(gòu)成矩形,則(
)A.0 B.1 C.2 D.335.(2024高二上·浙江嘉興·期末)直線與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)36.(2024高二下·山西晉城·開學(xué)考試)直線與曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.37.(2024高二上·遼寧營(yíng)口·階段練習(xí))已知曲線與直線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.38.(河南省鄭州市第四高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題)若直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B. C. D.二、填空題39.(2024高三·全國(guó)·對(duì)口高考)經(jīng)過(guò)三點(diǎn)的圓的方程為.40.(2024·全國(guó))過(guò)四點(diǎn)中的三點(diǎn)的一個(gè)圓的方程為.41.(2024高三下·江西南昌·階段練習(xí))圓心在直線上,與軸相切,且被直線截得的弦長(zhǎng)為的圓的方程為.42.(2024·全國(guó))設(shè)點(diǎn)M在直線上,點(diǎn)和均在上,則的方程為.43.(2024高一下·江西九江·期中)經(jīng)過(guò)兩圓和的交點(diǎn),且圓心在直線上的圓的方程為44.(2024高一·全國(guó)·單元測(cè)試)過(guò)兩圓與的交點(diǎn)和點(diǎn)的圓的方程是.45.(2024高二下·上?!ら_學(xué)考試)對(duì)任意實(shí)數(shù),圓恒過(guò)定點(diǎn),則其坐標(biāo)為.46.(2024高三上·北京·階段練習(xí))若圓關(guān)于直線和直線都對(duì)稱,則D+E的值為.47.(2024高二下·四川成都·開學(xué)考試)圓關(guān)于直線對(duì)稱,則.48.(2024高二上·安徽蕪湖·期中)已知關(guān)于x,y的二元二次方程,當(dāng)t為時(shí),方程表示的圓的半徑最大.49.(2024·河南·模擬預(yù)測(cè))已知圓經(jīng)過(guò)拋物線與軸的交點(diǎn),且過(guò)點(diǎn),則圓的方程為.50.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))M是拋物線上一點(diǎn),N是圓C:關(guān)于直線x-y+1=0的對(duì)稱圓上的一點(diǎn),則的最小值是.51.(2024高三上·湖北武漢·階段練習(xí))圓心在直線上且與直線相切于點(diǎn)的圓的方程是.52.(2024·廣東揭陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))寫出一個(gè)經(jīng)過(guò)原點(diǎn),截軸所得弦長(zhǎng)是截軸所得弦長(zhǎng)2倍的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.53.(2024高二上·浙江紹興·期中)已知圓過(guò)直線和圓的交點(diǎn),且原點(diǎn)在圓上.則圓的方程為.54.(2024·天津·一模)已知一個(gè)圓經(jīng)過(guò)直線與圓的兩個(gè)交點(diǎn),并且有最小面積,則此圓的方程為.55.(2024·重慶)動(dòng)圓的圓心在拋物線y2=8x上,且動(dòng)圓恒與直線x+2=0相切,則動(dòng)圓必過(guò)點(diǎn).56.(2024高三上·上海徐匯·期末)已知二次函數(shù)的圖像與坐標(biāo)軸有三個(gè)不同的交點(diǎn),經(jīng)過(guò)這三個(gè)交點(diǎn)的圓記為,則圓經(jīng)過(guò)定點(diǎn)的坐標(biāo)為(其坐標(biāo)與無(wú)關(guān))57.(2024高三·全國(guó)·階段練習(xí))已知直線與曲線交于兩點(diǎn),且這兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,.58.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))已知圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是,圓關(guān)于直線對(duì)稱,則圓與圓的位置關(guān)系為.59.(2024高二上·廣東廣州·期中)已知圓上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值是.60.(2024高二上·遼寧大連·競(jìng)賽)設(shè)有一組圓:.下列四個(gè)命題其中真命題的序號(hào)是①存在一條定直線與所有的圓均相切;②存在一條定直線與所有的圓均相交;③存在一條定直線與所有的圓均不相交;④所有的圓均不經(jīng)過(guò)原點(diǎn).61.(2024·江蘇淮安·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的圖像上有且僅有兩個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)在的圖像上,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是.三、解答題62.(2024高一·全國(guó)·課后作業(yè))已知的斜邊為,且.求:(1)直角頂點(diǎn)的軌跡方程;(2)直角邊的中點(diǎn)的軌跡方程.63.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))由圓外一點(diǎn)引圓的割線交圓于兩點(diǎn),求弦AB的中點(diǎn)M的軌跡方程.64.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼奧斯的著作《圓錐曲線論》中給出圓的另一種定義:平面內(nèi),到兩個(gè)定點(diǎn)距離之比值為常數(shù)的點(diǎn)的軌跡是圓,我們稱之為阿波羅尼奧斯圓.已知點(diǎn)P到的距離是點(diǎn)P到的距離的2倍.求點(diǎn)P的軌跡方程;65.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))當(dāng)時(shí),把化簡(jiǎn)成圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的形式66.(2024高一上·河南·期末)已知圓C過(guò)點(diǎn),,且圓心C在直線上.(1)求圓C的方程;(2)若點(diǎn)P在圓C上,點(diǎn),M為AP的中點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),求的最大值.67.(2024高二上·北京海淀·期中)求滿足下列條件的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程:(1)經(jīng)過(guò)點(diǎn),圓心為點(diǎn);(2)經(jīng)過(guò)點(diǎn),且圓心在y軸上.68.(2024高二·江蘇·專題練習(xí))已知點(diǎn)是圓上的定點(diǎn),點(diǎn)是圓內(nèi)一點(diǎn),、為圓上的動(dòng)點(diǎn).(1)求線段AP的中點(diǎn)的軌跡方程.(2)若,求線段中點(diǎn)的軌跡方程.69.(2024高二上·全國(guó)·課后作業(yè))如圖,已知點(diǎn)A(-1,0)與點(diǎn)B(1,0),C是圓x2+y2=1上異于A,B兩點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn),連接BC并延長(zhǎng)至D,使得|CD|=|BC|,求線段AC與OD的交點(diǎn)P的軌跡方程.
70.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))在邊長(zhǎng)為1的正方形ABCD中,邊AB、BC上分別有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)Q、R,且.求直線AR與DQ的交點(diǎn)P的軌跡方程.71.(2024高三上·福建三明·期中)已知圓C:.(1)若不過(guò)原點(diǎn)的直線l與圓C相切,且在x軸,y軸上的截距相等,求直線l的一般式方程;(2)從圓C外一點(diǎn)向圓引一條切線,切點(diǎn)為M,O為坐標(biāo)原點(diǎn),且有,求點(diǎn)P的軌跡方程.72.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))化簡(jiǎn)之后為,求a,成套的課件成套的教案成套的試題成套的微專題盡在高中數(shù)學(xué)同步資源大全QQ群552511468也可聯(lián)系微信fjshuxue加入百度網(wǎng)盤群1.5T一線老師必備資料一鍵轉(zhuǎn)存自動(dòng)更新永不過(guò)期專題40圓的方程9題型分類1.圓的定義和圓的方程定義平面上到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的集合叫做圓方程標(biāo)準(zhǔn)(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)圓心C(a,b)半徑為r一般x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0)圓心Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(D,2),-\f(E,2)))半徑r=eq\f(1,2)eq\r(D2+E2-4F)2.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系平面上的一點(diǎn)M(x0,y0)與圓C:(x-a)2+(y-b)2=r2之間存在著下列關(guān)系:(1)|MC|>r?M在圓外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2?M在圓外;(2)|MC|=r?M在圓上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2?M在圓上;(3)|MC|<r?M在圓內(nèi),即(x0-a)2+(y0-b)2<r2?M在圓內(nèi).常用結(jié)論1.以A(x1,y1),B(x2,y2)為直徑端點(diǎn)的圓的方程為(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.2.圓心在過(guò)切點(diǎn)且與切線垂直的直線上.3.圓心在任一弦的垂直平分線上.(一)1.求圓的方程的常用方法(1)直接法:直接求出圓心坐標(biāo)和半徑,寫出方程.(2)待定系數(shù)法①若已知條件與圓心(a,b)和半徑r有關(guān),則設(shè)圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,求出a,b,r的值;②選擇圓的一般方程,依據(jù)已知條件列出關(guān)于D,E,F(xiàn)的方程組,進(jìn)而求出D,E,F(xiàn)的值.2.方程表示圓的充要條件是,故在解決圓的一般式方程的有關(guān)問(wèn)題時(shí),必須注意這一隱含條件.在圓的一般方程中,圓心為,半徑3.點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷(1)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:①點(diǎn)P在圓外;②點(diǎn)P在圓上;③點(diǎn)P在圓內(nèi).(2)點(diǎn)與圓的位置關(guān)系:①點(diǎn)P在圓外;②點(diǎn)P在圓上;③點(diǎn)P在圓內(nèi).4.(1)圓的軸對(duì)稱性:圓關(guān)于直徑所在的直線對(duì)稱(2)圓關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱:①求已知圓關(guān)于某點(diǎn)對(duì)稱的圓的方程,只需確定所求圓的圓心,即可寫出標(biāo)準(zhǔn)方程②兩圓關(guān)于某點(diǎn)對(duì)稱,則此點(diǎn)為兩圓圓心連線的中點(diǎn)(3)圓關(guān)于直線對(duì)稱:①求已知圓關(guān)于某條直線對(duì)稱的圓的方程,只需確定所求圓的圓心,即可寫出標(biāo)準(zhǔn)方程②兩圓關(guān)于某條直線對(duì)稱,則此直線為兩圓圓心連線的垂直平分線題型1:求圓的方程1-1.(2024高一上·江蘇連云港·期末)求過(guò)兩點(diǎn),且圓心在直線上的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】由圓心在直線x﹣2y﹣2=0上,可設(shè)圓心C(2b+2,b),再根據(jù)圓心到兩點(diǎn)A(0,4)、B(4,6)的距離相等,求出b的值,即得圓心和半徑,從而求得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.【詳解】設(shè)圓心坐標(biāo)為C(2b+2,b),由圓過(guò)兩點(diǎn)A(0,4),B(4,6),可得|AC|=|BC|,即,解得,可得圓心為(4,1),半徑為5,則所求圓的方程為.故選:D.1-2.(2024高三下·陜西西安·階段練習(xí))過(guò)點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B,則的外接圓方程是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】由切線性質(zhì)得O、A、B、P四點(diǎn)共圓,為直徑,求得圓心坐標(biāo)和半徑可得圓方程即為所求.【詳解】由圓,得到圓心,由題意知O、A、B、P四點(diǎn)共圓,的外接圓即四邊形的外接圓,又,從而的中點(diǎn)坐標(biāo)為所求圓的圓心,為所求圓的半徑,所以所求圓的方程為.故選:A1-3.(2024·福建福州·模擬預(yù)測(cè))已知,則外接圓的方程為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】求得外接圓的方程即可進(jìn)行選擇.【詳解】設(shè)外接圓的方程為則有,解之得則外接圓的方程為故選:D題型2:用二元二次方程表示圓的一般方程的充要條件2-1.(2024高二上·甘肅金昌·期中)若方程表示圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C.或 D.或【答案】C【分析】根據(jù)公式,即可求解.【詳解】若方程表示圓,則,解得:或.故選:C2-2.(2024高三·全國(guó)·課后作業(yè))關(guān)于x、y的方程表示一個(gè)圓的充要條件是(
).A.,且B.,且C.,且,D.,且,【答案】D【分析】根據(jù)圓的一般式方程可得答案.【詳解】關(guān)于x、y的方程表示一個(gè)圓的充要條件是,即,且,.故選:D2-3.(2024高三下·河南·階段練習(xí))“”是“方程表示圓”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】根據(jù)二元二次方程表示圓的充要條件是可得答案.【詳解】因?yàn)榉匠?,即表示圓,等價(jià)于0,解得或.故“”是“方程表示圓”的充分不必要條件.故選:A題型3:點(diǎn)與圓的位置關(guān)系判斷3-1.(2024·遼寧·二模)已知圓,直線l:,若l與圓O相交,則(
).A.點(diǎn)在l上 B.點(diǎn)在圓O上C.點(diǎn)在圓O內(nèi) D.點(diǎn)在圓O外【答案】D【分析】根據(jù)l與圓O相交,可知圓心到直線的距離小于半徑,列出不等式,再判斷點(diǎn)與直線和圓的關(guān)系.【詳解】由已知l與圓O相交,,可知圓心到直線的距離小于半徑,則有,故,把代入,所以點(diǎn)不在直線l上,故A錯(cuò)誤;又,則點(diǎn)在圓O外,故D正確.故選:D.3-2.(2024高二上·全國(guó)·課后作業(yè))若點(diǎn)在圓的內(nèi)部,則a的取值范圍是().A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入圓的方程計(jì)算,即可得到結(jié)果.【詳解】由題可知,半徑,所以,把點(diǎn)代入方程,則,解得,所以故a的取值范圍是.故選:D3-3.(2024高二上·全國(guó)·課后作業(yè))點(diǎn)與圓的位置關(guān)系是(
)A.點(diǎn)在圓上 B.點(diǎn)在圓內(nèi) C.點(diǎn)在圓外 D.不確定【答案】C【分析】點(diǎn)到圓心的距離大于半徑,點(diǎn)在圓外.【詳解】因?yàn)?,所以點(diǎn)在圓外,故選:C3-4.(2024·甘肅定西·模擬預(yù)測(cè))若點(diǎn)在圓的外部,則a的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用表示圓的條件和點(diǎn)和圓的位置關(guān)系進(jìn)行計(jì)算.【詳解】依題意,方程可以表示圓,則,得;由點(diǎn)在圓的外部可知:,得.故.故選:C題型4:與圓有關(guān)的對(duì)稱問(wèn)題4-1.(2024·西藏日喀則·一模)已知圓關(guān)于直線對(duì)稱,圓交于、兩點(diǎn),則【答案】2【分析】將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式,即可得到圓心坐標(biāo)與半徑,再由圓關(guān)于直線對(duì)稱,則圓心在直線上,即可求出的值,最后求出圓心到直線的距離,利用勾股定理、垂徑定理計(jì)算可得.【詳解】圓,即,圓心,半徑,因?yàn)閳A關(guān)于直線對(duì)稱,所以,解得,所以,圓心,半徑,則圓心到軸的距離,所以.故答案為:4-2.(2024高三上·江西南昌·階段練習(xí))已知圓上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值是.【答案】2【分析】依題意有直線過(guò)圓心,得到,再利用重要不等式求的最小值.【詳解】圓上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,所以直線過(guò)圓心,有,即.,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立.∴,即,所以時(shí),的最小值為2.故答案為:24-3.(2024高二上·上海浦東新·階段練習(xí))已知圓C與圓D:關(guān)于直線對(duì)稱,則圓C的方程為.【答案】【分析】已知圓D:,化為標(biāo)準(zhǔn)方程可得圓心坐標(biāo)及半徑,圓C與圓D關(guān)于直線對(duì)稱,轉(zhuǎn)化為兩圓心關(guān)于直線對(duì)稱,半徑相等,求出圓C的圓心,則可得圓C的方程.【詳解】因?yàn)椋O(shè)圓C的圓心為,又因?yàn)閳AC與圓D關(guān)于直線對(duì)稱,即圓心與關(guān)于直線對(duì)稱,所以,解得,所以,圓C的方程為(二)求與圓有關(guān)的軌跡問(wèn)題的常用方法(1)直接法:直接根據(jù)題目提供的條件列出方程.(2)定義法:根據(jù)圓、直線等定義列方程.(3)相關(guān)點(diǎn)代入法:找到要求點(diǎn)與已知點(diǎn)的關(guān)系,代入已知點(diǎn)滿足的關(guān)系式.題型5:與圓有關(guān)的軌跡問(wèn)題5-1.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知圓,平面上一動(dòng)點(diǎn)滿足:且,.求動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程;【答案】【分析】設(shè),依題意得到,整理即可得解.【詳解】解:設(shè),由,所以,整理得,即動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程.5-2.(2024·福建)動(dòng)點(diǎn)到兩定點(diǎn)和的距離的比等于2,求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程,并說(shuō)明這軌跡是什么圖形.【答案】;動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以為圓心,半徑是4的圓【分析】題意可知,由兩點(diǎn)間得距離公式化簡(jiǎn)即可求解【詳解】由題意可知:,又,和,所以,化簡(jiǎn)得即,所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡是以為圓心,半徑是4的圓5-3.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知是圓內(nèi)的一點(diǎn)是圓上兩動(dòng)點(diǎn),且滿足,求矩形頂點(diǎn)Q的軌跡方程.【答案】【分析】根據(jù)可得以及中可求點(diǎn)M的軌跡,再根據(jù)為中點(diǎn)即可求解.【詳解】連接AB,PQ,設(shè)AB與PQ交于點(diǎn)M,如圖所示.因?yàn)樗倪呅蜛PBQ為矩形,所以M為AB,PQ的中點(diǎn),連接OM.由垂徑定理可知設(shè)由此可得①又在中,有②由①②得故點(diǎn)M的軌跡是圓.因?yàn)辄c(diǎn)M是PQ的中點(diǎn),設(shè)則代入點(diǎn)M的軌跡方程中得,整理得,即為所求點(diǎn)Q的軌跡方程.5-4.(2024高二下·廣東深圳·期中)點(diǎn),點(diǎn)是圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),則線段的中點(diǎn)的軌跡方程是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo),得出點(diǎn)坐標(biāo),代入圓方程,即可得到線段的中點(diǎn)M的軌跡方程.【詳解】設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,因?yàn)辄c(diǎn)是線段的中點(diǎn),可得,點(diǎn)在圓上,則,即.故選:A.(三)與圓有關(guān)的最值問(wèn)題的求解方法(1)借助幾何性質(zhì)求最值:形如μ=eq\f(y-b,x-a),t=ax+by,(x-a)2+(y-b)2形式的最值問(wèn)題.(2)建立函數(shù)關(guān)系式求最值:列出關(guān)于所求目標(biāo)式子的函數(shù)關(guān)系式,然后根據(jù)關(guān)系式的特征選用配方法、判別式法、基本不等式法等求最值.(3)求解形如|PM|+|PN|(其中M,N均為動(dòng)點(diǎn))且與圓C有關(guān)的折線段的最值問(wèn)題的基本思路:①“動(dòng)化定”,把與圓上動(dòng)點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為與圓心的距離;②“曲化直”,即將折線段之和轉(zhuǎn)化為同一直線上的兩線段之和,一般要通過(guò)對(duì)稱性解決.題型6:利用幾何性質(zhì)求最值6-1.(2024·河北·一模)直線與圓相切,則的最大值為(
)A.16 B.25 C.49 D.81【答案】C【分析】利用圓與直線的位置關(guān)系得出的方程,根據(jù)方程分析利用表示的幾何意義求解即可.【詳解】由直線與圓相切可得:圓心到直線的距離等于圓的半徑,即,故,即點(diǎn)在圓O上,的幾何意義為圓上的點(diǎn)與點(diǎn)之間距離的平方,由圓心為,因?yàn)椋渣c(diǎn)在圓外,所以點(diǎn)到點(diǎn)的距離的最大值為圓心到的距離與圓半徑之和,即,所以的最大值為.故選:C.6-2.(2024·吉林白山·一模)已知圓與直線,P,Q分別是圓C和直線l上的點(diǎn)且直線PQ與圓C恰有1個(gè)公共點(diǎn),則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】,的最小值為圓心到直線的距離,可求的最小值.【詳解】圓化為標(biāo)準(zhǔn)方程為,則圓C的圓心為,半徑,則,直線PQ與圓C相切,有,因?yàn)辄c(diǎn)Q在直線l上,所以,則.即的最小值是.故選:A6-3.(2024·重慶)設(shè)P是圓(x-3)2+(y+1)2=4上的動(dòng)點(diǎn),Q是直線x=-3上的動(dòng)點(diǎn),則|PQ|的最小值為()A.6 B.4 C.3 D.2【答案】B【詳解】當(dāng)PQ所在直線過(guò)圓心且垂直于直線x=-3時(shí),|PQ|有最小值,且最小值為圓心(3,-1)到直線x=-3的距離減去半徑2,即最小值為4,故選B.題型7:利用函數(shù)求最值7-1.(2024高三·全國(guó)·對(duì)口高考)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以點(diǎn),曲線上的動(dòng)點(diǎn)B,第一象限內(nèi)的點(diǎn)C,構(gòu)成等腰直角三角形ABC,且,則線段OC長(zhǎng)的最大值是.【答案】/【分析】設(shè),,,運(yùn)用兩點(diǎn)的距離公式和兩直線垂直的條件,可得,的方程,解方程可得的坐標(biāo),運(yùn)用兩點(diǎn)的距離公式,化簡(jiǎn)整理,運(yùn)用正弦函數(shù)的值域,即可得到所求最大值.【詳解】曲線是以為圓心,1為半徑的上半圓,可設(shè),,,由等腰直角三角形,可得,即有即,①,即有,即為,②由①②解得,,或,(舍去).則,當(dāng),即,取得最大值.故答案為:7-2.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))已知圓和點(diǎn),由圓外一點(diǎn)向圓引切線,切點(diǎn)分別為,若,則的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè),利用可得,再由利用配方法可得答案.【詳解】設(shè),連接,則,可得,所以,即,可得,所以,當(dāng)時(shí),.故選:C.
(四)求過(guò)兩直線交點(diǎn)(兩圓交點(diǎn)或直線與圓交點(diǎn))的直線方程(圓系方程)一般不需求其交點(diǎn),而是利用它們的直線系方程(圓系方程).(1)直線系方程:若直線與直線相交于點(diǎn)P,則過(guò)點(diǎn)P的直線系方程為:簡(jiǎn)記為:當(dāng)時(shí),簡(jiǎn)記為:(不含)(2)圓系方程:若圓與圓相交于A,B兩點(diǎn),則過(guò)A,B兩點(diǎn)的圓系方程為:簡(jiǎn)記為:,不含當(dāng)時(shí),該圓系退化為公共弦所在直線(根軸)注意:與圓C共根軸l的圓系題型8:圓系方程8-1.(2024高二上·安徽銅陵·期中)經(jīng)過(guò)直線與圓的交點(diǎn),且過(guò)點(diǎn)的圓的方程為.【答案】【分析】根據(jù)題意設(shè)出過(guò)直線和圓的交點(diǎn)的圓系方程,代入已知點(diǎn)坐標(biāo),可求出的值,即可確定所求圓的方程.【詳解】設(shè)過(guò)已知直線和圓的交點(diǎn)的圓系方程為:∵所求圓過(guò)點(diǎn)∴解得所以圓的方程為,化簡(jiǎn)得.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題主要考查求解圓的方程,設(shè)出過(guò)已知直線和圓的交點(diǎn)的圓系方程是解本題的關(guān)鍵.8-2.(2024高三下·江蘇鹽城·階段練習(xí))曲線與的四個(gè)交點(diǎn)所在圓的方程是.【答案】【解析】根據(jù)題意得到:,化簡(jiǎn)得到答案.【詳解】,,故,化簡(jiǎn)整理得到:,即.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查了曲線交點(diǎn)求圓方程,意在考查學(xué)生的計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化能力.8-3.(2024高二·遼寧·學(xué)業(yè)考試)過(guò)圓與的交點(diǎn),且圓心在直線上的圓的方程是.【答案】【分析】根據(jù)過(guò)兩圓交點(diǎn)的圓系方程設(shè)出所求圓的方程,并求出圓心坐標(biāo),把圓心坐標(biāo)代入直線的方程,從而求出圓的方程.【詳解】設(shè)圓的方程為,則,即,所以圓心坐標(biāo)為,把圓心坐標(biāo)代入,可得,所以所求圓的方程為.故答案為:.(五)圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,想辦法求出含有參數(shù)的圓的方程,然后按參數(shù)整理后得,只要讓此關(guān)于的多項(xiàng)式中各項(xiàng)系數(shù)(包括常數(shù)項(xiàng))均為0,就可解得定點(diǎn).題型9:圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題9-1.(2024高二下·上海徐匯·期中)對(duì)任意實(shí)數(shù),圓恒過(guò)定點(diǎn),則定點(diǎn)坐標(biāo)為.【答案】或【分析】由已知得,從而,由此能求出定點(diǎn)的坐標(biāo).【詳解】解:,即,令,解得,,或,,所以定點(diǎn)的坐標(biāo)是或.故答案為:或.9-2.(2024高三·浙江溫州·階段練習(xí))已知?jiǎng)訄A圓心在拋物線上,且動(dòng)圓恒與直線相切,則此動(dòng)圓必過(guò)定點(diǎn)【答案】【分析】由拋物線方程可確定焦點(diǎn)和準(zhǔn)線,結(jié)合拋物線定義可知?jiǎng)訄A必過(guò)焦點(diǎn),由此可得結(jié)論.【詳解】由拋物線方程知:拋物線焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線為;設(shè)動(dòng)圓圓心為,動(dòng)圓與直線相切,動(dòng)圓半徑即為其圓心到直線的距離;動(dòng)圓圓心在拋物線上,,動(dòng)圓必過(guò)點(diǎn),即所求定點(diǎn)為.故答案為:.9-3.(2024高三下·上海閔行·期中)若拋物線與坐標(biāo)軸分別交于三個(gè)不同的點(diǎn)、、,則的外接圓恒過(guò)的定點(diǎn)坐標(biāo)為【答案】【分析】設(shè)拋物線交軸于點(diǎn),交軸于點(diǎn)、,根據(jù)題意設(shè)圓心為,求出,寫出圓的方程,可得出關(guān)于、的方程組,即可得出圓所過(guò)定點(diǎn)的坐標(biāo).【詳解】設(shè)拋物線交軸于點(diǎn),交軸于點(diǎn)、,由題意可知,由韋達(dá)定理可得,,所以,線段的中點(diǎn)為,設(shè)圓心為,由可得,解得,,則,則,所以,圓的方程為,整理可得,方程組的解為.因此,的外接圓恒過(guò)的定點(diǎn)坐標(biāo)為.故答案為:.一、單選題1.(2024高三下·廣西·階段練習(xí))若直線是圓的一條對(duì)稱軸,則(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)直線過(guò)圓心代入求解即可.【詳解】由題意得,圓心為,因?yàn)橹本€是圓的一條對(duì)稱軸,所以直線過(guò)圓心,即,解得.故選:D2.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))若方程x2+y2+2λx+2λy+2λ2―λ+1=0表示圓,則λ的取值范圍是(
)A.(1,+∞) B.C.(1,+∞)∪ D.R【答案】A【分析】根據(jù)表示圓的條件D2+E2―4F>0,解不等式即可.【詳解】因?yàn)榉匠蘹2+y2+2λx+2λy+2λ2―λ+1=0表示圓,所以D2+E2―4F>0,即4λ2+4λ2―4(2λ2―λ+1)>0,解不等式得λ>1,即λ的取值范圍是(1,+∞).故選:A.3.(2024高二上·海南海口·期中)已知方程表示圓,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意得到,再解不等式即可.【詳解】因?yàn)榉匠瘫硎緢A,所以,解得.故選:D4.(2024·浙江·模擬預(yù)測(cè))圓C:關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱的性質(zhì),結(jié)合圓的標(biāo)準(zhǔn)方程進(jìn)行求解即可.【詳解】由圓C:,可知圓心坐標(biāo):,半徑為,因?yàn)辄c(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,所以圓C:關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程是,故選:C5.(2024高二上·青海西寧·期末)已知圓心為的圓與直線相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】由圓心到切線的距離等于半徑,求出圓的半徑,即可得到本題答案.【詳解】因?yàn)閳A心為的圓與直線相切,所以圓心到直線的距離等于半徑,即,所以該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是.故選:A6.(2024·廣東佛山·模擬預(yù)測(cè))已知圓C:,過(guò)點(diǎn)的兩條直線,互相垂直,圓心C到直線,的距離分別為,,則的最大值為(
)A. B.1 C. D.4【答案】B【分析】由四邊形是矩形,應(yīng)用勾股定理可求,再利用基本不等式可得答案.【詳解】過(guò)圓心C分別作直線,的垂線,垂足分別為,.,互相垂直,所以四邊形為矩形.由圓C:,可得,又,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即的最大值為1,故選:B.
7.(2024·北京)若直線是圓的一條對(duì)稱軸,則(
)A. B. C.1 D.【答案】A【分析】若直線是圓的對(duì)稱軸,則直線過(guò)圓心,將圓心代入直線計(jì)算求解.【詳解】由題可知圓心為,因?yàn)橹本€是圓的對(duì)稱軸,所以圓心在直線上,即,解得.故選:A.8.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))若圓:過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),則實(shí)數(shù)的值為(
)A.2或1 B.-2或-1 C.2 D.-1【答案】C【分析】根據(jù)圓的一般方程的定義,結(jié)合過(guò)原點(diǎn)列方程即可求解.【詳解】∵表示圓,∴∴.又圓過(guò)原點(diǎn),∴,∴或(舍去);.故選:C.9.(2024·湖南郴州·模擬預(yù)測(cè))已知A,B是:上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),P是線段的中點(diǎn),若,則點(diǎn)P的軌跡方程為(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】由圓的垂徑定理得,利用勾股關(guān)系求得,結(jié)合圓的定義即可求出點(diǎn)P的軌跡方程.【詳解】因?yàn)橹悬c(diǎn)為P,所以,又,所以,所以點(diǎn)P在以C為圓心,4為半徑的圓上,其軌跡方程為.故選:C.10.(2024高三下·重慶·階段練習(xí))德國(guó)數(shù)學(xué)家米勒曾提出過(guò)如下的“最大視角定理”(也稱“米勒定理”):若點(diǎn)是的邊上的兩個(gè)定點(diǎn),C是邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)且僅當(dāng)?shù)耐饨訄A與邊相切于點(diǎn)C時(shí),最大.在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn),,點(diǎn)F是y軸負(fù)半軸的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)最大時(shí),的外接圓的方程是(
).A. B.C. D.【答案】A【分析】由米勒定理知當(dāng)最大時(shí),的外接圓與軸負(fù)半軸相切,再由點(diǎn)和的坐標(biāo)得出半徑和圓心橫坐標(biāo),設(shè)圓心為,由圓上點(diǎn)到圓心的距離為半徑列出方程,得出,即可寫出圓的方程.【詳解】由米勒定理知當(dāng)最大時(shí),的外接圓與軸負(fù)半軸相切,此時(shí)圓心位于第四象限,因?yàn)辄c(diǎn),,所以圓心在直線上,又圓與軸負(fù)半軸相切,所以圓的半徑為3,設(shè)圓心為,,則,解得,又,所以所以的外接圓的方程是,故選:A.
11.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))已知直線恒過(guò)定點(diǎn)P,則與圓C:有公共的圓心且過(guò)點(diǎn)P的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為()A. B.C. D.【答案】B【分析】根據(jù)給定條件,求出定點(diǎn)P的坐標(biāo),再求出圓C的圓心C及線段CP長(zhǎng)即可求解作答.【詳解】直線,即,由解得,即P(?1,1),圓C:的圓心,,所以所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故選:B12.(2024高二上·甘肅慶陽(yáng)·期末)已知圓與直線相切,則圓關(guān)于直線對(duì)稱的圓的方程為(
)A. B.C. D.【答案】D【分析】利用圓與直線相切,求出,然后求出過(guò)圓圓心垂直于直線的直線方程,聯(lián)立求出交點(diǎn),再利用中點(diǎn)公式求出關(guān)于直線對(duì)稱后圓的圓心坐標(biāo),半徑?jīng)]有改變,即可解決問(wèn)題.【詳解】由圓的圓心為原點(diǎn),半徑為5,又圓與直線相切,則到直線的距離為,則,解得,設(shè)過(guò)且與垂直的直線為,則:,聯(lián)立,得直線l與的交點(diǎn)為,設(shè)圓心關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為,由中點(diǎn)公式有所以圓心關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為,因此圓C關(guān)于直線l對(duì)稱的圓的方程為:,故選:D.13.(2024高一上·廣東廣州·期末)已知圓的圓心為,其一條直徑的兩個(gè)端點(diǎn)恰好在兩坐標(biāo)軸上,則這個(gè)圓的方程是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出直徑兩端點(diǎn)的坐標(biāo),然后求出半徑,再求出圓的方程即可.【詳解】設(shè)直徑的兩個(gè)端點(diǎn)分別,圓心C為點(diǎn)由中點(diǎn)坐標(biāo)公式,得,解得∴半徑,∴圓的方程是即故選:A.14.(2024·全國(guó))在平面內(nèi),A,B是兩個(gè)定點(diǎn),C是動(dòng)點(diǎn),若,則點(diǎn)C的軌跡為(
)A.圓 B.橢圓 C.拋物線 D.直線【答案】A【分析】首先建立平面直角坐標(biāo)系,然后結(jié)合數(shù)量積的定義求解其軌跡方程即可.【詳解】設(shè),以AB中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,
則:,設(shè),可得:,從而:,結(jié)合題意可得:,整理可得:,即點(diǎn)C的軌跡是以AB中點(diǎn)為圓心,為半徑的圓.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查平面向量及其數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算,軌跡方程的求解等知識(shí),意在考查學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力和計(jì)算求解能力.15.(2024·北京)已知半徑為1的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),則其圓心到原點(diǎn)的距離的最小值為(
).A.4 B.5 C.6 D.7【答案】A【分析】求出圓心的軌跡方程后,根據(jù)圓心到原點(diǎn)的距離減去半徑1可得答案.【詳解】設(shè)圓心,則,化簡(jiǎn)得,所以圓心的軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng)在線段上時(shí)取得等號(hào),故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查了圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,屬于基礎(chǔ)題.16.(2024高二上·江蘇鹽城·期中)若直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】化簡(jiǎn)曲線方程,表示圓心為,半徑為的圓在軸以及右側(cè)的部分,由直線與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)可以確定的取值范圍.【詳解】表示的曲線是圓心為,半徑為的圓在軸以及右側(cè)的部分,如圖所示:直線必過(guò)定點(diǎn),當(dāng)直線與圓相切時(shí),直線和圓恰有一個(gè)交點(diǎn),即,結(jié)合直線與半圓的相切可得,當(dāng)直的斜率不存在時(shí),即時(shí),直線和曲線恰有兩個(gè)交點(diǎn),所以要使直線和曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則.故選:B.17.(2024高二上·廣東清遠(yuǎn)·期末)若過(guò)點(diǎn)且斜率為k的直線l與曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的值不可能是(
)A. B. C. D.2【答案】B【分析】根據(jù)半圓的切線性質(zhì),結(jié)合點(diǎn)到直線距離公式進(jìn)行求解,然后根據(jù)圖象即可求解【詳解】如圖,曲線即表示以O(shè)為圓心,2為半徑的上半圓,因?yàn)橹本€即與半圓相切,所以,解得.因?yàn)樗?,又直線l與曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn),所以或,所以實(shí)數(shù)k的取值范圍是故選:B18.(2024高一下·四川自貢·期中)點(diǎn)P在單位圓⊙O上(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),點(diǎn),,則的最大值為(
)A. B. C.2 D.3【答案】C【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),根據(jù),求得點(diǎn)P的坐標(biāo),再根據(jù)點(diǎn)P在圓上,令,得到,利用判別式求解.【詳解】解:如圖所示:
設(shè),因?yàn)椋?,則,即,因?yàn)辄c(diǎn)P在圓上,所以,令,得,,即,解得,所以的最大值為2,故選:C19.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))已知點(diǎn)在圓C:的外部,則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)條件得到圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,再由圓的半徑的平方大于0得到;再根據(jù)點(diǎn)在圓的外部得到,即可求解得到的取值范圍.【詳解】由,得,則,解得:①,又∵點(diǎn)在圓的外部,∴,即,解得或②,由①②得,故選:B.20.(2024高三下·河南開封·階段練習(xí))已知點(diǎn),點(diǎn)為圓上一動(dòng)點(diǎn),則的最大值是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】設(shè),可求出的表達(dá)式,利用換元法,結(jié)合三角函數(shù)輔助角公式以及三角函數(shù)性質(zhì)即可求得答案.【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)為圓上一動(dòng)點(diǎn),故設(shè),則,令,則,即,則,其中為輔助角,,則,整理得,故的最大值為,故選:A21.(2024高三上·福建龍巖·期中)“方程表示的圖形是圓”是“”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】根據(jù)圓的一般式表示圓的條件判斷即可.【詳解】解:由方程表示的圖形是圓,可得,即;由,得,顯然,所以“方程表示的圖形是圓”是“”的必要不充分條件.故選:B.、22.(2024·福建泉州·模擬預(yù)測(cè))已知圓關(guān)于直線對(duì)稱,與交于,兩點(diǎn),設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)為,則的最大值等于(
)A.2 B.4 C.8 D.16【答案】B【分析】首先將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)式,得到圓心坐標(biāo),在求出直線過(guò)定點(diǎn),又根據(jù)對(duì)稱性,可知恰好為圓心坐標(biāo),即可求出圓的方程,在由圓過(guò)原點(diǎn),則,利用基本不等式計(jì)算可得.【詳解】圓,即,圓心為,直線,因?yàn)椋灾本€的斜率不為,又,令,解得,即直線恒過(guò)定點(diǎn),又圓關(guān)于直線對(duì)稱,所以圓心在直線上,所以,解得,所以圓,半徑,顯然,即圓過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),因?yàn)榕c交于,兩點(diǎn),即為直徑的兩個(gè)端點(diǎn),所以,所以,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即的最大值等于.故選:B23.(2024高三上·河南焦作·開學(xué)考試)已知圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),,,則該圓的半徑為(
)A.4 B.5 C.8 D.10【答案】B【分析】根據(jù)垂直關(guān)系得出直徑即可求出半徑.【詳解】因?yàn)?,所以該圓的直徑為,所以半徑為5.故選:B.24.(2024·北京平谷·一模)點(diǎn)M、N在圓上,且M、N兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則圓C的半徑(
)A.最大值為 B.最小值為 C.最小值為 D.最大值為【答案】C【分析】將圓的一般方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,得出圓心坐標(biāo)和半徑的表達(dá)式,利用已知條件,得到圓心在直線上,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】由,得,所以圓心為,半徑為,由題意可得直線經(jīng)過(guò)圓心,故有,即,所以半徑為,當(dāng)時(shí),圓C的半徑的最小值為.故選:C.25.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))若,使曲線是圓,則(
)A. B. C.或 D.【答案】A【分析】可推斷,從而分類討論和兩種情況,計(jì)算的值,并判斷是否表示圓.【詳解】由題意,,因?yàn)?,所以或,?dāng)時(shí),方程為,化簡(jiǎn)得,此時(shí),不表示圓;當(dāng)時(shí),方程為,化簡(jiǎn)得,此時(shí),表示圓.所以.故選:A26.(2024高三上·上海奉賢·階段練習(xí))已知:圓的方程為,點(diǎn)不在圓上,也不在圓的圓心上,方程,則下面判斷正確的是(
)A.方程表示的曲線不存在B.方程表示與同心且半徑不同的圓C.方程表示與相交的圓D.當(dāng)點(diǎn)在圓外時(shí),方程表示與相離的圓【答案】B【分析】通過(guò)特殊值法判斷出方程表示的曲線.【詳解】因?yàn)闉閳A,設(shè),點(diǎn),其圓心為,半徑為,而的方程為,即,因此上述方程中,圓心亦為,半徑為,所以與圓是同心且半徑不同的圓.故選:B.27.(2024高二·全國(guó)·專題練習(xí))圓心在直線x-y-4=0上,且經(jīng)過(guò)兩圓x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交點(diǎn)的圓的方程為(
)A.x2+y2-x+7y-32=0 B.x2+y2-x+7y-16=0C.x2+y2-4x+4y+9=0 D.x2+y2-4x+4y-8=0【答案】A【分析】設(shè)所求圓的方程為(x2+y2+6x-4)+λ(x2+y2+6y-28)=0,用λ表示出圓心,代入直線x-y-4=0,求出λ,從而可求出所求圓的方程.【詳解】根據(jù)題意知,所求圓經(jīng)過(guò)圓x2+y2+6x-4=0和圓x2+y2+6y-28=0的交點(diǎn),設(shè)其方程為(x2+y2+6x-4)+λ(x2+y2+6y-28)=0,即(1+λ)x2+(1+λ)y2+6x+6λy-4-28λ=0,其圓心坐標(biāo)為,,又由圓心在直線x-y-4=0上,所以--4=0,解得λ=-7,所以所求圓的方程為:(-6)x2+(-6)y2+6x-42y+192=0,即x2+y2-x+7y-32=0,故選:A.28.(2024高三上·山東東營(yíng)·階段練習(xí))過(guò)拋物線的焦點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),分別過(guò)A、B兩點(diǎn)作準(zhǔn)線的垂線,垂足分別為兩點(diǎn),以線段為直徑的圓C過(guò)點(diǎn),則圓C的方程為(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】求出拋物線焦點(diǎn)坐標(biāo)、準(zhǔn)線方程,設(shè)出直線AB的方程,與拋物線方程聯(lián)立求出圓心的縱坐標(biāo),再結(jié)合圓過(guò)的點(diǎn)求解作答.【詳解】拋物線的焦點(diǎn),準(zhǔn)線:,設(shè),令弦AB的中點(diǎn)為E,而圓心C是線段的中點(diǎn),又,即有,,顯然直線AB不垂直于y軸,設(shè)直線,由x=ty+1y2=4x消去x得:則,,點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為,于是得圓C的半徑,圓心,而圓C過(guò)點(diǎn),則有,即,解得,因此圓C的圓心,半徑,圓C的方程為.故選:B29.(2024·貴州貴陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))過(guò)、兩點(diǎn),且與直線相切的圓的方程可以是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】分析可知,圓心在直線上,設(shè)圓心為,根據(jù)圓與直線相切以及圓過(guò)點(diǎn)可得出關(guān)于的等式,解出的值,即可得出所求圓的方程.【詳解】因?yàn)?、,則線段的垂直平分線所在直線的方程為,設(shè)圓心為,則圓的半徑為,又因?yàn)?,所以,,整理可得,解得或,?dāng)時(shí),,此時(shí)圓的方程為;當(dāng)時(shí),,此時(shí)圓的方程為.綜上所述,滿足條件的圓的方程為或.故選:C.30.(2024·全國(guó))已知實(shí)數(shù)滿足,則的最大值是(
)A. B.4 C. D.7【答案】C【分析】法一:令,利用判別式法即可;法二:通過(guò)整理得,利用三角換元法即可,法三:整理出圓的方程,設(shè),利用圓心到直線的距離小于等于半徑即可.【詳解】法一:令,則,代入原式化簡(jiǎn)得,因?yàn)榇嬖趯?shí)數(shù),則,即,化簡(jiǎn)得,解得,故的最大值是,法二:,整理得,令,,其中,則,,所以,則,即時(shí),取得最大值,法三:由可得,設(shè),則圓心到直線的距離,解得故選:C.31.(2024高三·全國(guó)·專題練習(xí))廣為人知的太極圖,其形狀如陰陽(yáng)兩魚互糾在一起,因而被習(xí)稱為“陰陽(yáng)魚太極圖”如圖是放在平面直角坐標(biāo)系中的“太極圖”整個(gè)圖形是一個(gè)圓形區(qū)域.其中黑色陰影區(qū)域在y軸左側(cè)部分的邊界為一個(gè)半圓.已知符號(hào)函數(shù),則當(dāng)時(shí),下列不等式能表示圖中陰影部分的是(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)圓、符號(hào)函數(shù)的知識(shí)對(duì)選項(xiàng)逐一分析,從而確定正確選項(xiàng).【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,即表示圓內(nèi)部及邊界,顯然不滿足,故A錯(cuò)誤;對(duì)于C選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,即表示圓外部及邊界,滿足;當(dāng)時(shí),,即表示圓的內(nèi)部及邊界,滿足,故C正確;對(duì)于B選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,即表示圓內(nèi)部及邊界,顯然不滿足,故B錯(cuò)誤;對(duì)于D選項(xiàng),當(dāng)時(shí),,即表示圓外部及邊界,顯然不滿足,故D錯(cuò)誤.故選:C32.(2024·安徽·三模)已知是定義在上的奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,當(dāng)時(shí),,若方程的所有根的和為6,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】數(shù)形結(jié)合思想,方程的根轉(zhuǎn)化為和的圖象的公共點(diǎn)的橫坐標(biāo),根據(jù)直線與圓的位置關(guān)系求解.【詳解】方程的根轉(zhuǎn)化為和的圖象的公共點(diǎn)的橫坐標(biāo),因?yàn)閮蓚€(gè)圖象均關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,要使所有根的和為6,則兩個(gè)圖象有且只有3個(gè)公共點(diǎn).因?yàn)闀r(shí),,所以,所以圖象為圓的一部分,作出和的圖象如圖所示.當(dāng)時(shí),只需直線與圓相切,所以,可得;當(dāng)時(shí),只需直線與圓相離,所以,解得得或(舍).故k的取值范圍是.故選:A.33.(2024高二下·四川南充·階段練習(xí))曲線,要使直線與曲線有四個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】結(jié)合可確定曲線上的點(diǎn)的位置,結(jié)合雙曲線和圓的圖象可確定曲線的圖象,采用數(shù)形結(jié)合的方式可求得結(jié)果.【詳解】由題意得:,即,即曲線上的點(diǎn)為圓上或圓外的點(diǎn),由得:或,由得:或或或,由此可得曲線的圖象如下圖所示,由圖象可知:當(dāng)時(shí),直線與曲線有四個(gè)不同交點(diǎn);實(shí)數(shù)的取值范圍為.故選:B.34.(2024·安徽亳州·模擬預(yù)測(cè))若兩條直線:,:與圓的四個(gè)交點(diǎn)能構(gòu)成矩形,則(
)A.0 B.1 C.2 D.3【答案】A【分析】由題意知圓心到兩直線的距離相等,得到等量關(guān)系求解即可.【詳解】由題意直線平行,且與圓的四個(gè)交點(diǎn)構(gòu)成矩形,則可知圓心到兩直線的距離相等,由圓的圓心為:,圓心到的距離為:,圓心到的距離為:,所以,由題意,所以,故選:A.35.(2024高二上·浙江嘉興·期末)直線與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為(
)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】B【分析】根據(jù)題意,由曲線表示一條直線與一個(gè)圓,然后分別聯(lián)立方程,即可得到交點(diǎn)個(gè)數(shù).【詳解】因?yàn)榍€就是或,表示一條直線與一個(gè)圓,聯(lián)立,解得,即直線與直線有一個(gè)交點(diǎn);此時(shí),沒(méi)有意義.聯(lián)立,解得或,所以直線與有兩個(gè)交點(diǎn).所以直線與曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為2個(gè).故選:B36.(2024高二下·山西晉城·開學(xué)考試)直線與曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B.C. D.【答案】B【分析】分析可知,曲線表示圓的下半圓,作出圖形,求出當(dāng)直線與曲線相切以及直線過(guò)點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的的值,數(shù)形結(jié)合可得出實(shí)數(shù)的取值范圍.【詳解】由可得,整理可得,其中,所以,曲線表示圓的下半圓,如下圖所示:
當(dāng)直線與曲線相切時(shí),由圖可知,,且有,解得,當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),則有,由圖可知,當(dāng)時(shí),直線與曲線有兩個(gè)公共點(diǎn),故選:B.37.(2024高二上·遼寧營(yíng)口·階段練習(xí))已知曲線與直線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】作出曲線(上半圓),直線過(guò)定點(diǎn),求出圖中兩條的斜率可得所求范圍.【詳解】曲線整理得,則該曲線表示圓心為,半徑為1的圓的上半部分,直線,即,則令,解得,則其過(guò)定點(diǎn),如圖,當(dāng)時(shí),曲線與直線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),由,得或,所以,,所以實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:C.
38.(河南省鄭州市第四高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題)若直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)題意分析可得曲線C是以為圓心,1為半徑的右半圓,結(jié)合圖象分析求解.【詳解】由,可得且,所以曲線是以為圓心,1為半徑為的右半圓,直線過(guò)定點(diǎn),斜率為,如圖,
當(dāng)直線過(guò)時(shí),與曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),可得當(dāng)直線與曲線相切時(shí),則,解得所以實(shí)數(shù)k的取值范圍為.故選:A.二、填空題39.(2024高三·全國(guó)·對(duì)口高考)經(jīng)過(guò)三點(diǎn)的圓的方程為.【答案】【分析】設(shè)圓的一般方程,用待定系數(shù)法求解即可.【詳解】設(shè)圓的方程為,則,∴圓的方程為:.故答案為:40.(2024·全國(guó))過(guò)四點(diǎn)中的三點(diǎn)的一個(gè)圓的方程為.【答案】或或或.【分析】方法一:設(shè)圓的方程為,根據(jù)所選點(diǎn)的坐標(biāo),得到方程組,解得即可;【詳解】[方法一]:圓的一般方程依題意設(shè)圓的方程為,(1)若過(guò),,,則,解得,所以圓的方程為,即;(2)若過(guò),,,則,解得,所以圓的方程為,即;(3)若過(guò),,,則,解得,所以圓的方程為,即;(4)若過(guò),,,則,解得,所以圓的方程為,即;故答案為:或或或.[方法二]:【最優(yōu)解】圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(三點(diǎn)中的兩條中垂線的交點(diǎn)為圓心)設(shè)(1)若圓過(guò)三點(diǎn),圓心在直線,設(shè)圓心坐標(biāo)為,則,所以圓的方程為;(2)若圓過(guò)三點(diǎn),設(shè)圓心坐標(biāo)為,則,所以圓的方程為;(3)若圓過(guò)三點(diǎn),則線段的中垂線方程為,線段的中垂線方程為,聯(lián)立得,所以圓的方程為;(4)若圓過(guò)三點(diǎn),則線段的中垂線方程為,線段中垂線方程為,聯(lián)立得,所以圓的方程為.故答案為:或或或.【整體點(diǎn)評(píng)】方法一;利用圓過(guò)三個(gè)點(diǎn),設(shè)圓的一般方程,解三元一次方程組,思想簡(jiǎn)單,運(yùn)算稍繁;方法二;利用圓的幾何性質(zhì),先求出圓心再求半徑,運(yùn)算稍簡(jiǎn)潔,是該題的最優(yōu)解.41.(2024高三下·江西南昌·階段練習(xí))圓心在直線上,與軸相切,且被直線截得的弦長(zhǎng)為的圓的方程為.【答案】或【分析】設(shè)圓心為,可知半徑,根據(jù)垂徑定理,利用直線截圓所得弦長(zhǎng)可構(gòu)造方程求得圓心和半徑,由此可得圓的方程.【詳解】設(shè)所求圓的圓心為,半徑為,圓與軸相切,,又圓心到直線的距離,,解得:或,所求圓的圓心為或,半徑,圓的方程為或.故答案為:或.42.(2024·全國(guó))設(shè)點(diǎn)M在直線上,點(diǎn)和均在上,則的方程為.【答案】【分析】設(shè)出點(diǎn)M的坐標(biāo),利用和均在上,求得圓心及半徑,即可得圓的方程.【詳解】[方法一]:三點(diǎn)共圓∵點(diǎn)M在直線上,∴設(shè)點(diǎn)M為,又因?yàn)辄c(diǎn)和均在上,∴點(diǎn)M到兩點(diǎn)的距離相等且為半徑R,∴,,解得,∴,,的方程為.故答案為:[方法二]:圓的幾何性質(zhì)由題可知,M是以(3,0)和(0,1)為端點(diǎn)的線段垂直平分線y=3x-4與直線的交點(diǎn)(1,-1).,的方程為.故答案為:43.(2024高一下·江西九江·期中)經(jīng)過(guò)兩圓和的交點(diǎn),且圓心在直線上的圓的方程為【答案】【分析】利用圓系方程可求圓的方程.【詳解】由題可先設(shè)出圓系方程;,則圓心坐標(biāo)為;,又圓心在直線上,可得;解得.所以圓的方程為:.故答案為:.44.(2024高一·全國(guó)·單元測(cè)試)過(guò)兩圓與的交點(diǎn)和點(diǎn)的圓的方程是.【答案】【分析】設(shè)過(guò)兩圓交點(diǎn)的圓系方程,代入即可求得結(jié)果.【詳解】設(shè)所求圓的方程為:將代入得:所求圓的方程為:本題正確結(jié)果:【點(diǎn)睛】本題考查過(guò)兩圓交點(diǎn)的圓系方程的求解問(wèn)題,屬于基礎(chǔ)題.45.(2024高二下·上?!ら_學(xué)考試)對(duì)任意實(shí)數(shù),圓恒過(guò)定點(diǎn),則其坐標(biāo)為.【答案】、【分析】將圓的方程重新按合并同類項(xiàng),由此列方程組,解方程組求得定點(diǎn)坐標(biāo).【詳解】由由得,故,解得或.故填:、.【點(diǎn)睛】本小題主要考查圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,考查化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想方法,考查二元二次方程組的解法,屬于基礎(chǔ)題.46.(2024高三上·北京·階段練習(xí))若圓關(guān)于直線和直線都對(duì)稱,則D+E的值為.【答案】4【分析】根據(jù)圓關(guān)于直線和直線都對(duì)稱,由圓心在直線上,也在直線上求解.【詳解】圓的圓心為,因?yàn)閳A關(guān)于直線和直線都對(duì)稱,所以圓心在直線上,也在直線上,所以,解得,所以,故答案為:447.(2024高二下·四川成都·開學(xué)考試)圓關(guān)于直線對(duì)稱,則.【答案】3【分析】由題分析知直線過(guò)圓心,代入圓心坐標(biāo)即可.【詳解】由可得圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為:,則由題意得直線過(guò)圓心,代入直線方程有,解得,故答案為:3.48.(2024高二上·安徽蕪湖·期中)已知關(guān)于x,y的二元二次方程,當(dāng)t為時(shí),方程表示的圓的半徑最大.【答案】【分析】變換得到,得到,,得到答案.【詳解】即,,解得,設(shè)圓的半徑為r,則,所以當(dāng)時(shí),,所以.故答案為:.49.(2024·河南·模擬預(yù)測(cè))已知圓經(jīng)過(guò)拋物線與軸的交點(diǎn),且過(guò)點(diǎn),則圓的方程為.【答案】【分析】首先設(shè)圓的一般方程,結(jié)合條件,利用待定系數(shù)法,即可求解.【詳解】設(shè)圓的方程為,令,,則由圓經(jīng)過(guò)拋物線與軸的交點(diǎn)可知方程與同解,所以,,所以圓的方程為,又因?yàn)閳A過(guò)點(diǎn),所以,所以,所以圓的方程為.故答案為:50.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))M是拋物線上一點(diǎn),N是圓C:關(guān)于直線x-y+1=0的對(duì)稱圓上的一點(diǎn),則的最小值是.【答案】【分析】由題意求出圓的對(duì)稱圓的圓心坐標(biāo),求出對(duì)稱圓的圓心坐標(biāo)到拋物線上的點(diǎn)的距離的最小值,減去半徑即可得到的最小值.【詳解】假設(shè)圓心關(guān)于直線對(duì)稱的點(diǎn)為,則有,解方程組可得,所以曲線的方程為,圓心為,設(shè),則,又,所以,,即,所以,故答案為:.51.(2024高三上·湖北武漢·階段練習(xí))圓心在直線上且與直線相切于點(diǎn)的圓的方程是.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,求出過(guò)切點(diǎn)的圓半徑所在直線方程,進(jìn)而求出圓心坐標(biāo)即可作答.【詳解】依題意,過(guò)切點(diǎn)的圓的半徑所在直線方程為,即,由解得,因此所求圓的圓心為,半徑,所以所求圓的方程為.故答案為:52.(2024·廣東揭陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))寫出一個(gè)經(jīng)過(guò)原點(diǎn),截軸所得弦長(zhǎng)是截軸所得弦長(zhǎng)2倍的圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.【答案】(答案不唯一)【分析】設(shè)出圓截x軸所得弦的端點(diǎn)坐標(biāo),求出圓心坐標(biāo),再求出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程作答.【詳解】顯然圓截x軸、y軸所得弦的一個(gè)端點(diǎn)為,設(shè)圓截x軸所得弦的另一端點(diǎn)為,則該圓截y軸所得弦的另一端點(diǎn)為或,因此該圓的圓心或,半徑,所以該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為或,取,得圓的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方程為.故答案為:53.(2024高二上·浙江紹興·期中)已知圓過(guò)直線和圓的交點(diǎn),且原點(diǎn)在圓上.則圓的方程為.【答案】【分析】根據(jù)題意設(shè)出圓的方程,由原點(diǎn)在圓上,可得解.【詳解】根據(jù)題意可設(shè)圓的方程為:,因?yàn)樵c(diǎn)在圓上,故.所以所求圓的方程為.故答案為:54.(2024·天津·一模)已知一個(gè)圓經(jīng)過(guò)直線與圓的兩個(gè)交點(diǎn),并且有最小面積,則此圓的方程為.【答案】【分析】設(shè)出所求圓的方程為,找出此時(shí)圓心坐標(biāo),當(dāng)圓心在直線上時(shí),圓的半徑最小,可得此時(shí)面積最小,把表示出的圓心坐標(biāo)代入中,得到關(guān)于的方程,求出方程的解得到的值,進(jìn)而確定出所求圓的方程.【詳解】可設(shè)圓的方程為,即,此時(shí)圓心坐標(biāo)為,當(dāng)圓心在直線上時(shí),圓的半徑最小,從而面積最小,,解得,則所求圓的方程為,故答案為.【點(diǎn)睛】本題主要考查圓的方程和性質(zhì),屬于難題.求圓的方程常見思路與方法有:①直接設(shè)出動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)題意列出關(guān)于的方程即可;②根據(jù)幾何意義直接找到圓心坐標(biāo)和半徑,寫出方程;③待定系數(shù)法,可以根據(jù)題意設(shè)出圓的標(biāo)準(zhǔn)方程或一般式方程,再根據(jù)所給條件求出參數(shù)即可.55.(2024·重慶)動(dòng)圓的圓心在拋物線y2=8x上,且動(dòng)圓恒與直線x+2=0相切,則動(dòng)圓必過(guò)點(diǎn).【答案】(2,0)【詳解】試題分析:先由拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程寫出其焦點(diǎn)坐標(biāo),準(zhǔn)線方程,再結(jié)合拋物線的定義得出焦點(diǎn)必在動(dòng)圓上,從而解決問(wèn)題.解:拋物線y2=8x的焦點(diǎn)F(2,0),準(zhǔn)線方程為x+2=0,故圓心到直線x+2=0的距離即半徑等于圓心到焦點(diǎn)F的距離,所以F在圓上.故答案為(2,0).點(diǎn)評(píng):主要考查知識(shí)點(diǎn):拋物線,本小題主要考查圓與拋物線的綜合、拋物線的定義等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想.屬于基礎(chǔ)題.56.(2024高三上·上海徐匯·期末)已知二次函數(shù)的圖像與坐標(biāo)軸有三個(gè)不同的交點(diǎn),經(jīng)過(guò)這三個(gè)交點(diǎn)的圓記為,則圓經(jīng)過(guò)定點(diǎn)的坐標(biāo)為(其坐標(biāo)與無(wú)關(guān))【答案】和【分析】設(shè)出的圖象與坐標(biāo)軸的三個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo),再設(shè)出圓的一般方程,把三點(diǎn)坐標(biāo)代入圓方程,求出系數(shù),得圓的方程(含有),分析此方程可得圓所過(guò)定點(diǎn).【詳解】二次函數(shù)的圖像與坐標(biāo)軸有三個(gè)不同的交點(diǎn),記為,易知,滿足,,,,設(shè)圓方程為,則,①-②得,,∴,從而,代入③得,∴圓方程為,整理得,由得或.∴圓過(guò)定點(diǎn)和.【點(diǎn)睛】本題考查圓的一般方程,考查韋達(dá)定理,圓過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題,想辦法求出含有參數(shù)的圓的方程,然后按參數(shù)整理后得,只要讓此關(guān)于的多項(xiàng)式中各項(xiàng)系數(shù)(包括常數(shù)項(xiàng))均為0,就可解得定點(diǎn).57.(2024高三·全國(guó)·階段練習(xí))已知直線與曲線交于兩點(diǎn),且這兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,.【答案】1【分析】由題意有,曲線為圓,且圓心在直線上,可求,又由兩直線垂直可得,所以【詳解】∵直線與曲線交于兩點(diǎn),且這兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,∴圓心在直線上,∴,又∵兩直線垂直,∴,∴.故答案為:1【點(diǎn)睛】本題通過(guò)對(duì)直線與圓的方程,以及位置關(guān)系的考查,考驗(yàn)了學(xué)生的作圖能力,計(jì)算能力,為直線與圓的方程的綜合問(wèn)題,題目難度中等.58.(2024高二·全國(guó)·課后作業(yè))已知圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是,圓關(guān)于直線對(duì)稱,則圓與圓的位置關(guān)系為.【答案】相交【分析】由兩圓方程可確定圓心和半徑;利用圓關(guān)于直線對(duì)稱可知的圓心在直線上,由此可求得;由圓心距和兩圓半徑之間的關(guān)系可得兩圓位置關(guān)系.【詳解】由圓的方程知其圓心,半徑;由圓的方程知其圓心,半徑;圓關(guān)于直線對(duì)稱,直線過(guò)圓心,即,解得:,圓心,;兩圓圓心距,則,又,,,即,圓與圓相交.故答案為:相交.59.(2024高二上·廣東廣州·期中)已知圓上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值是.【答案】16【分析】由題意可得說(shuō)明直線經(jīng)過(guò)圓心,推出,代入,利用基本不等式,確定最小值【詳解】由圓的對(duì)稱性可得,直線必過(guò)圓心,所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),則的最小值是16故答案為:1660.(2024高二上·遼寧大連·競(jìng)賽)設(shè)有一組圓:.下列四個(gè)命題其中真命題的序號(hào)是①存在一條定直線與所有的圓均相切;②存在一條定直線與所有的圓均相交;③存在一條定直線與所有的圓均不相交;④所有的圓均不經(jīng)過(guò)原點(diǎn).【答案】②④【分析】由已知得圓心,由兩圓的位置關(guān)系、圓心距、兩圓的半徑之差,即可判斷出真命題個(gè)數(shù).【詳解】根據(jù)題意得:圓心坐標(biāo)為,圓心在直線上,故存在直線與所有圓都相交,選項(xiàng)②正確;考慮兩圓的位置關(guān)系:圓:圓心,半徑為,圓:圓心,即,半徑為,兩圓的圓心距,兩圓的半徑之差,任取或時(shí),(),含于之中,選項(xiàng)①錯(cuò)誤;若取無(wú)窮大,則可以認(rèn)為所有直線都與圓相交,選項(xiàng)③錯(cuò)誤,將帶入圓的方程,則有,即(),因?yàn)樽筮厼槠鏀?shù),右邊為偶數(shù),故不存在使上式成立,即所有圓不過(guò)原點(diǎn),選項(xiàng)④正確.故答案為②④.【點(diǎn)睛】本題考查直線與圓的位置關(guān)系,同時(shí)考查學(xué)生的邏輯思維能力,屬于中檔題.61.(2024·江蘇淮安·模擬預(yù)測(cè))已知函數(shù)的圖像上有且僅有兩個(gè)不同的點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)在的圖像上,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是.【答案】【分析】將題設(shè)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的圖像和的圖象有兩個(gè)交點(diǎn),求出直線和相切時(shí)的值以及直線過(guò)點(diǎn)時(shí)的值,結(jié)合圖象即可求解.【詳解】由,解得,又關(guān)于直線的對(duì)稱直線為,則題設(shè)等價(jià)于函數(shù)的圖像和的圖象有兩個(gè)交點(diǎn).易得等價(jià)于,畫出和的圖象,設(shè)直線和相切,由,解得或(舍),又當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),,結(jié)合圖象可知,當(dāng)時(shí),函數(shù)的圖像和的圖象有兩個(gè)
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