内容正文:
专题6 圆
目录
一、热点题型归纳
【题型一】求圆1:圆心在直线上求方程 1
【题型二】求圆2:外接圆 3
【题型三】求圆3:内切圆 5
【题型四】 点与圆的关系 7
【题型五】弦长与弦心距 9
【题型六】 到直线距离为定值的圆上点个数 10
【题型七】弦长与弦心距:弦心角 12
【题型八】圆过定点 13
【题型九】两圆位置关系 15
【题型十】 两圆公共弦 16
培优第一阶——基础过关练 18
培优第二阶——能力提升练 21
培优第三阶——培优拔尖练 24
【题型一】求圆1:圆心在直线上求方程
【典例分析】
(2022·全国·高二)已知圆M的圆心在直线上,且点,在M上,则M的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题设写出的中垂线,求其与的交点即得圆心坐标,再应用两点距离公式求半径,即可得圆的方程.
【详解】因为点,在M上,所以圆心在的中垂线上.
由,解得,即圆心为,则半径,
所以M的方程为.
故选:C
【提分秘籍】
基本规律
1.圆的一般方程表示的圆的圆心为,半径长为.
2.圆的标准方程:
(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),其中(a,b)为圆心,r为半径
【变式训练】
1.(2022·安徽省亳州市第一中学高二阶段练习)已知圆过点,,且圆心在轴上,则圆的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆心在轴上,设出圆的方程,把点,的坐标代入圆的方程即可求出答案.
【详解】因为圆的圆心在轴上,所以设圆的方程为,
因为点,在圆上,所以,解得,
所以圆的方程是.
故选:B.
2.(2021·山西·太原市第六十六中学校高二期中)过点,且经过圆与圆的交点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,设所求圆的方程为,再待定系数求解即可.
【详解】解:由圆系方程的性质可设所求圆的方程为,
因为所求圆过点,
所以,解得:
所以所求圆的方程为:
故选:A
【题型二】求圆2:外接圆
【典例分析】
(2022·福建漳州·高二期末)在平面几何中,将完全覆盖某平面图形且直径最小的圆,称为该平面图形的最小覆盖圆.如线段的最小覆盖圆就是以该线段为直径的圆,锐角三角形的最小覆盖圆就是该三角形的外接圆.若,,,则的最小覆盖圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据新定义只需求锐角三角形外接圆的方程即可得解.【详解】,,,
为锐角三角形,的外接圆就是它的最小覆盖圆,
设外接圆方程为,则 解得
的最小覆盖圆方程为,即,
的最小覆盖圆的半径为.故选:C
【提分秘籍】
基本规律
求外接圆:
1.利用一般方程,把三个点代入求解
2.外接圆是三边中垂线的交点,可以分别求出两边的中垂线方程,接触交点坐标即为圆心。
【变式训练】
1.(2022·全国·高二专题练习)已知△ABC的顶点坐标分别为A(1,3),B(﹣2,2),C(1,﹣7),则该三角形外接圆的圆心及半径分别为( )
A.(2,﹣2), B.(1,﹣2),
C.(1,﹣2),5 D.(2,﹣2),5
【答案】C
【分析】根据题意,设三角形外接圆的圆心为M,其坐标为(a,b),半径为r,由|MA|=|MC|和|MA|=|MB|,求出a、b的值,可得圆心坐标,进而可得r的值,即可得答案.
【详解】根据题意,设三角形外接圆的圆心为M,其坐标为(a,b),半径为r,
△ABC的顶点坐标分别为A(1,3),B(﹣2,2),C(1,﹣7),
|MA|=|MC|,必有b=﹣2,
|MA|=|MB|,则有(a﹣1)2+25=(a+2)2+16,解可得a=1,
则r=|MA|=5;
即圆心为(1,﹣2),半径r=5;
故选:C.
2.(2021·全国·高二专题练习)已知曲线与x轴交于M,N两点,与y轴交于P点,则外接圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设外接圆的方程为,分别令,结合韦达定理求得D,E,F,代入即可求得圆的方程.
【详解】设外接圆的方程为,点Q是的外接圆与y轴的另一个交点,
分别令,则,.
设,则,又曲线与x轴交于M,N两点,
则,,,,,所以,,
故外接圆的方程.
故选:C.
3.(2022·江苏·高二单元测试)已知圆,P为直线上的动点,过点P作圆C的切线,切点为A,当的面积最小时,的外接圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先确定的面积最小时点坐标,再由是直角三角形求出外接圆的圆心和半径,即可求出外接圆方程.
【详解】
由题可知,,半径,圆心,所以,要使的面积最小,即最小,的最小值为点到直线的距离,即当点运动到时,最小,直线的斜率为,此时直线的方程为,由,解得,所以,因为是直角三角形,所以斜边的中点坐标为,而,