2020年高考數(shù)學一輪復習 考點題型 課下層級訓練44 圓的方程(含解析)

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1、課下層級訓練(四十四) 圓的方程 [A級 基礎強化訓練] 1.(2019·山東聊城檢測)經(jīng)過點(1,0),且圓心是兩直線x=1與x+y=2的交點的圓的方程為(  ) A.(x-1)2+y2=1 B.(x-1)2+(y-1)2=1 C.x2+(y-1)2=1 D.(x-1)2+(y-1)2=2 【答案】B [由得 即所求圓的圓心坐標為(1,1), 又由該圓過點(1,0),得其半徑為1, 故圓的方程為(x-1)2+(y-1)2=1.] 2.已知方程x2+y2+kx+2y+k2=0所表示的圓有最大的面積,則取最大面積時,該圓的圓心的坐標為(  ) A.(-1,1) B.(-1,0

2、) C.(1,-1) D.(0,-1) 【答案】D [由x2+y2+kx+2y+k2=0知所表示圓的半徑r==, 當k=0時,rmax==1, 此時圓的方程為x2+y2+2y=0, 即x2+(y+1)2=1,所以圓心為(0,-1).] 3.(2016·全國卷Ⅱ)圓x2+y2-2x-8y+13=0的圓心到直線ax+y-1=0的距離為1,則a=(  ) A.- B.- C. D.2 【答案】A [圓x2+y2-2x-8y+13=0,得圓心坐標為(1,4),所以圓心到直線ax+y-1=0的距離d==1,解得a=-.] 4.圓心在y軸上,且過點(3,1)的圓與x軸相切,則該圓的方程

3、為(  ) A.x2+y2+10y=0 B.x2+y2-10y=0 C.x2+y2+10x=0 D.x2+y2-10x=0 【答案】B [根據(jù)題意,設圓心坐標為(0,r),半徑為r,則32+(r-1)2=r2,解得r=5,可得圓的方程為x2+y2-10y=0.] 5.設P是圓(x-3)2+(y+1)2=4上的動點,Q是直線x=-3上的動點,則|PQ|的最小值為(  ) A.6     B.4     C.3     D.2 【答案】B [如圖所示,圓心M(3,-1)與直線x=-3的最短距離為|MQ|=3-(-3)=6, 又圓的半徑為2,故所求最短距離為6-2=4.] 6

4、.圓C的圓心在x軸上,并且經(jīng)過點A(-1,1),B(1,3),若M(m,)在圓C內(nèi),則m的范圍為____________. 【答案】0

5、上,∴(2x+1)2+4y2=4,即2+y2=1,∴軌跡C的方程為2+y2=1.] 8.已知兩點A(-2,0),B(0,2),點C是圓x2+y2-2x=0上任意一點,則△ABC面積的最小值是____________. 【答案】3- [lAB:x-y+2=0,圓心(1,0)到l的距離d=,則AB邊上的高的最小值為-1.故△ABC面積的最小值是×2×=3-.] 9.已知以點P為圓心的圓經(jīng)過點A(-1,0)和B(3,4),線段AB的垂直平分線交圓P于點C和D,且|CD|=4. (1)求直線CD的方程; (2)求圓P的方程. 【答案】解 (1)由題意知,直線AB的斜率k=1,中點坐標為(1

6、,2).則直線CD的方程為y-2=-(x-1),即x+y-3=0. (2)設圓心P(a,b),則由點P在CD上得a+b-3=0.?、? 又∵直徑|CD|=4,∴|PA|=2, ∴(a+1)2+b2=40. ② 由①②解得或 ∴圓心P(-3,6)或P(5,-2). ∴圓P的方程為(x+3)2+(y-6)2=40或(x-5)2+(y+2)2=40. [B級 能力提升訓練] 10.(2019·山東濱州模擬)點P(4,-2)與圓x2+y2=4上任一點連線的中點的軌跡方程是(  ) A.(x-2)2+(y+1)2=1 B.(x-2)2+(y+1)2=4 C.(x+4)2+(y-2)2=

7、4 D.(x+2)2+(y-1)2=1 【答案】A [設圓上任一點為Q(x0,y0),PQ的中點為M(x,y),則解得因為點Q在圓x2+y2=4上,所以x+y=4,即(2x-4)2+(2y+2)2=4, 化簡得(x-2)2+(y+1)2=1.] 11.已知圓C關于y軸對稱,經(jīng)過點(1,0)且被x軸分成兩段弧長比為1∶2,則圓C的方程為(  ) A.2+y2= B.2+y2= C.x2+2= D.x2+2= 【答案】C [由已知圓心在y軸上,且被x軸所分劣弧所對圓心角為π,設圓心(0,a), 半徑為r,則rsin =1,rcos =|a|,解得r=,即r2=,|a|=,即a=±,故圓

8、C的方程為x2+2=.] 12.設點M(x0,1),若在圓O∶x2+y2=1上存在點N,使得∠OMN=45°,則x0的取值范圍是______________. 【答案】[-1,1] [如圖所示,過點O作OP⊥MN交MN于點P. 在Rt△OMP中,|OP|=|OM|·sin 45°,又|OP|≤1,得|OM|≤=. ∴|OM|=≤,∴x≤1. 因此-1≤x0≤1.] 【答案】13.已知圓C過點P(1,1),且與圓M:(x+2)2+(y+2)2=r2(r>0)關于直線x+y+2=0對稱. (1)求圓C的方程; (2)設Q為圓C上的一個動點,求·的最小值. 解 (1)設圓心C(a

9、,b),由已知得M(-2,-2), 則解得 則圓C的方程為x2+y2=r2,將點P的坐標代入得r2=2,故圓C的方程為x2+y2=2. (2)設Q(x,y),則x2+y2=2, ·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2) =x2+y2+x+y-4=x+y-2. 令x=cos θ,y=sin θ, 所以·=x+y-2=(sin θ+cos θ)-2 =2sin-2, 又min=-1, 所以·的最小值為-4. 14.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. 【答案】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. 因為直線y=x與圓C相切于原點O, 所以O點在圓C上,且OC垂直于直線y=x, 于是有解得或 由于點C(a,b)在第二象限,故a<0,b>0, 所以圓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. 5

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