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1、
(福建專用)2013年高考數(shù)學總復習 第七章第3課時 圓的方程課時闖關(含解析)
一、選擇題
1.(2011·高考四川卷)圓x2+y2-4x+6y=0的圓心坐標是( )
A. B.
C. D.
解析:選D.圓x2+y2-4x+6y=0的圓心坐標為,即.
2.已知圓的方程為x2+y2-2x+6y+8=0,那么下列直線中經(jīng)過圓心的直線的方程為( )
A.2x-y+1=0 B.2x-y-1=0
C.2x+y+1=0 D.2x+y-1=0
解析:選C.(x-1)2+(y+3)2=2,圓心為(1,-3),而(1,-3)滿足2x+y+1=0.∴直線2x+y
2、+1=0過圓心.
3.已知圓C1:(x+1)2+(y-1)2=1,圓C2與圓C1關于直線x-y-1=0對稱,則圓C2的方程為( )
A.(x+2)2+(y-2)2=1 B.(x-2)2+(y+2)2=1
C.(x+2)2+(y+2)2=1 D. (x-2)2+(y-2)2=1
解析:選B.∵圓C1:(x+1)2+(y-1)2=1,
∴圓C1是以(-1,1)為圓心,1為半徑的圓.
又∵點(-1,1)關于直線x-y-1=0的對稱點為(2,-2),
∴圓C2的方程為(x-2)2+(y+2)2=1,故選B.
4.方程|x|-1=所表示的曲線是( )
A.一個圓 B.兩
3、個圓
C.半個圓 D.兩個半圓
解析:選D.原方程即
即或
故原方程表示兩個半圓.
5.一束光線從點A(-1,1)出發(fā)經(jīng)x軸反射到圓C:(x-2)2+(y-3)2=1上的最短路程是( )
A.4 B.5
C.3-1 D.2
解析:選A.圓C的圓心C的坐標為(2,3),半徑r=1.點A(-1,1)關于x軸的對稱點A′的坐標為(-1,-1).因A′在反射線上,所以最短距離為|A′C|-r,即-1=4.
二、填空題
6.(2012·泉州質檢)已知圓C的圓心是直線x-y+1=0與x軸的交點,且圓C與直線x+y+3=0相切,則圓C的方程為________.
解析:直線
4、x-y+1=0與x軸的交點為(-1,0),即圓C的圓心坐標為(-1,0).又圓C與直線x+y+3=0相切,
∴圓C的半徑為r==.
∴圓C的方程為(x+1)2+y2=2.
答案:(x+1)2+y2=2
7.如果圓的方程為x2+y2+kx+2y+k2=0.那么當圓面積最大時,圓心為________.
解析:將方程配方,得(x+)2+(y+1)2=-k2+1.
∴r2=1-k2>0,rmax=1,此時k=0.
∴圓心為(0,-1).
答案:(0,-1)
8.若實數(shù)x、y滿足(x-2)2+y2=3,則的最大值為________.
解析:=,即連結圓上一點與坐標原點的直線的斜率,因
5、此的最值即為過原點的直線與圓相切時該直線的斜率.
設=k,則kx-y=0.由=,得k=±,
故()max=.
答案:
三、解答題
9.根據(jù)下列條件求圓的方程:
(1)經(jīng)過坐標原點和點P(1,1),并且圓心在直線2x+3y+1=0上;
(2)與y軸相切,圓心在直線x-3y=0 上,且直線y=x 截圓所得弦長為2.
解:(1)顯然,所求圓的圓心在OP的垂直平分線上,OP的垂直平分線方程為=,
即x+y-1=0.
解方程組,得圓心C的坐標為(4,-3).
又圓的半徑r=|OC|=5,
所以所求圓的方程為(x-4)2+(y+3)2=25.
(2)因圓與y軸相切,且圓心在直線x
6、-3y=0上,
故設圓方程為(x-3b)2+(y-b)2=9b2,
又因為直線y=x截圓得弦長為2,
所以2+()2=9b2,解得b=±1.
故所求圓方程為:(x-3)2+(y-1)2=9或(x+3)2+(y+1)2=9.
10.在平面直角坐標系xOy中,已知圓心在第二象限,半徑為2的圓C與直線y=x相切于坐標原點O.
(1)求圓C的方程;
(2)試探求C上是否存在異于原點的點Q,使Q到定點F(4,0)的距離等于線段OF的長.若存在,請求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
解:(1)設圓C的圓心為C(a,b),則圓C的方程為(x-a)2+(y-b)2=8,
∵直線y=x與圓
7、C相切于原點O.
∴O點在圓C上,
且OC垂直于直線y=x,
于是有?或.
由于點C(a,b)在第二象限,故a<0,b>0.
∴圓C的方程為(x+2)2+(y-2)2=8.
(2)假設存在點Q符合要求,設Q(x,y),
則有
解之得x=或x=0(舍去).
所以存在點Q(,),使Q到定點F(4,0)的距離等于線段OF的長.
一、選擇題
1.(2012·福州調(diào)研)若圓x2+y2-2ax+3by=0的圓心位于第三象限,那么直線x+ay+b=0一定不經(jīng)過( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:選D.圓x2+y2-2ax+
8、3by=0的圓心為(a,-b),則a<0,b>0.直線y=-x-,k=->0,->0,直線不經(jīng)過第四象限,故選D.
2.已知兩定點A(-2,0),B(1,0),如果動點P滿足|PA|=2|PB|,則點P的軌跡所包圍的圖形的面積等于( )
A.π B.4π
C.8π D.9π
解析:選B.設P(x,y),由題意知有:(x+2)2+y2=4[(x-1)2+y2],整理得x2-4x+y2=0,配方得(x-2)2+y2=4.可知圓的面積為4π,故選B.
二、填空題
3.圓心在原點且圓周被直線3x+4y+15=0分成1∶2兩部分的圓的方程為________.
解析:如圖,因為
9、圓周被直線3x+4y+15=0分成1∶2兩部分,所以∠AOB=120°.而圓心到直線3x+4y+15=0的距離d==3,在△AOB中,可求得OA=6.所以所求圓的方程為x2+y2=36.
答案:x2+y2=36
4.已知實數(shù)x、y滿足方程x2+y2-4x+1=0,則x2+y2的最大值為________.
解析:x2+y2表示圓上的一點與原點距離的平方,由平面幾何知識知,在原點與圓心連線與圓的兩個交點處取得最大值和最小值.又圓心到原點的距離為2,圓的半徑為,
所以x2+y2的最大值是(2+)2=7+4.
答案:7+4
三、解答題
5.設圓滿足:①截y軸所得的弦長為2;②被x軸分成兩
10、段圓弧,其弧長的比為3∶1.在滿足條件①②的所有圓中,求圓心到直線l:x-2y=0的距離最小的圓的方程.
解:設圓的圓心為P(a,b),半徑為r,
則點P到x軸y軸的距離分別為|b|、|a|.
由題設條件知圓P截x軸所得的劣弧所對的圓心角為90°,圓P截x軸所得的弦長為r,故r2=2b2.
又圓P截y軸所得的弦長為2,所以有r2=a2+1,
從而得2b2=a2+1.
點P到直線x-2y=0的距離為d=,
∴5d2=(a-2b)2=a2+4b2-4ab
=2a2+2b2-4ab+1=2(a-b)2+1≥1,
當且僅當a=b時取等號,此時,5d2=1, d取得最小值.
由a
11、=b及2b2=a2+1得或,進而得r2=2.
所求圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=2或(x+1)2+(y+1)2=2.
6.某景區(qū)內(nèi)有A、B兩個景點在一條小路(直道)的同側,分別距小路 km和2 km,且A、B兩景點間的距離為2 km,今欲在小路上設一觀景臺,使兩景點同時進入視線并有最佳觀賞和拍攝效果,則觀景臺應設在何處?
解:以小路為x軸,過B垂直于小路的直線為y軸建立如圖所示的直角坐標系,依據(jù)題意,觀景臺應是AB的垂直平分線與x軸的交點,設為M(a,0),則A(-,),B(0,2).
依據(jù)題意|MA|=|MB|,
∴=,
∴a=.
因此,觀景臺應在景點B在小路投影右側 km處.