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【优质课堂】2021-2022学年高二数学同步课时优练测(人教A版选修第一册)
第二章 直线和圆的方程
2.4圆的方程
一、单选题
1.如果复数z满足,那么的最大值是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】复数满足,表示以为圆心,2为半径的圆.
表示圆上的点与点的距离.
.
的最大值是.
故选:A.
2.若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以
所以
如图,此方程表示的是圆心在原点,半径为1的半圆,
的几何意义是点与点连线的斜率
如图,,
,
所以的取值范围为
故选:D
3.已知方程x2+y2-2x+2k+3=0表示圆,则k的取值范围是( )
A.(-∞,-1)
B.(3,+∞)
C.(-∞,-1)∪(3,+∞)
D.
【答案】A
【解析】方程可化为(x-1)2+y2=-2k-2,只有-2k-2>0,即k<-1时才能表示圆.
故选:A.
4.当取不同的实数时,由方程可以得到不同的圆,则( )
A.这些圆的圆心都在直线上
B.这些圆的圆心都在直线上
C.这些圆的圆心都在直线或上
D.这些圆的圆心不在同一条直线上
【答案】A
【解析】由题意知,圆的标准方程:,
圆心,圆心都在直线上.
故选: A
5.圆的方程为,则圆心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由可知,,
所以,,
所以圆心为.
故选:D.
6.圆的圆心坐标和半径分别是( )
A.(-1,0),3 B.(1,0),3
C. D.
【答案】D
【解析】根据圆的标准方程可得,
的圆心坐标为,半径为,
故选:D.
二、填空题
7.已知圆与圆关于直线对称,则直线方程___________.
【答案】
【解析】由于半径相等,易求,由圆的圆心坐标为O(0,0),
圆的标准方程为,可得圆心,
则OA的中点坐标为,且OA的斜率为,可得所求直线的斜率为,
所以直线的方程为,即.
故答案为:.
8.方程表示一个圆,则m的取值范围是_______
【答案】
【解析】方程,即表示圆,
,求得,则实数m的取值范围为,
故答案为:
9.若点(a+1,a-1)在圆x2+y2-2ay-4=0的内部(不包括边界),则a的取值范围是________.
【答案】(-∞,1)
【解析】因为点(a+1,a-1)在圆x2+y2-2ay-4=0的内部且不包括边界,
所以把点(a+1,a-1)的坐标代入方程左边的代数式后,该代数式的值应小于0,
即(a+1)2+(a-1)2-2a(a-1)-4<0,解得a<1.
故答案为:(-∞,1).
三、解答题
10.已知圆的圆心M是直线2x+y-1=0与直线x-2y+2=0的交点,且圆过点P(-5,6),求圆的标准方程,并判断点A(2,2),B(1,8),C(6,5)是在圆上,在圆内,还是在圆外?
【答案】x2+(y-1)2=50,A在圆内,B在圆上,C在圆外.
【解析】由方程组得
∴圆心M的坐标为(0,1),
半径r=|MP|==5.
∴圆的标准方程为x2+(y-1)2=50.
∵|AM|==<r,
∴点A在圆内.
∵|BM|===r,
∴点B在圆上.
∵|CM|==>r,
∴点C在圆外.
∴圆的标准方程为x2+(y-1)2=50,且点A在圆内,点B在圆上,点C在圆外.
11.下列方程各表示什么图形?若表示圆,求出其圆心坐标和半径长.
(1)x2+y2-4x=0;
(2)2x2+2y2-3x+4y+6=0;
(3)x2+y2+2ax=0.
【答案】(1)圆,(2,0),r=2;(2)不表示任何图形;(3)当a=0时,方程表示点(0,0),不表示圆;当a≠0时,方程表示以(-a,0)为圆心,|a|为半径的圆.
【解析】①方程可变形为(x-2)2+y2=4,故方程表示圆,圆心为C(2,0),半径r=2.
②方程可变形为,此方程无实数解.故方程不表示任何图形.
③原方程可化为(x+a)2+y2=a2.
当a=0时,方程表示点(0,0),不表示圆;
当a≠0时,方程表示以(-a,0)为圆心,|a|为半径的圆.
12.已知圆C经过三点.
(1)求圆C的方程;
(2)设点A在圆C上运动,点,且点M满足,记点M的轨迹为.
①求的方程;
②试探究:在直线上是否存在定点T(异于原点O),使得对于上任意一点P,都有为一常数,若存在,求出所有满足条件的点T的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①;②存在,定点为.
【解析】(1)设圆C的方程为,将三点分别代入得
, 解得,
所以圆C的方程为;
(2)①设,则:,
∴, ∴,
∵点A在圆C上运动,∴,
即:∴∴,
所以点M的轨迹方程为,
它是一个以为圆心,以1为半径的圆;
②假设存在一点满足(其中为常数),
设,则:,