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课时作业(四十四) 圆的方程
[基础保分练]
1.圆x2+y2-2x-8y+13=0的圆心到直线ax+y-1=0的距离为1,则a=( )
A.- B.-
C. D.2
A 解析:由题意可知,圆心为(1,4),
所以圆心到直线的距离d==1,解得a=-.
2.若点A,B在圆O:x2+y2=4上,弦AB的中点为D(1,1),则直线AB的方程是( )
A.x-y=0 B.x+y=0
C.x-y-2=0 D.x+y-2=0
D 解析:因为直线OD的斜率kOD=1,
所以直线AB的斜率kAB=-1,
所以直线AB的方程是y-1=-(x-1),
即x+y-2=0.
3.已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.4 B.5
C.6 D.7
A 解析:如图所示,半径为1的圆经过点(3,4),可得该圆的圆心轨迹为以(3,4)为圆心,1为半径的圆,连接OB,A在OB上且AB=1,此时圆心到原点的距离最小,由OB=5,得OA=4,即圆心到原点的距离的最小值是4.
4.在平面直角坐标系中,△ABC的顶点B,C的坐标分别为(-2,0),(2,0),中线AD的长度是4,则顶点A的坐标满足的方程是( )
A.x2+y2=16(y≠0)
B.x2+y2=16(x≠0)
C.x2+y2=4(y≠0)
D.x2+y2=4(x≠0)
A 解析:设A的坐标为(x,y),由题意可得BC的中点坐标为(0,0),y≠0,再由AD长度是4可得x2+y2=16(y≠0).
5.(多选)若实数x,y满足x2+y2+2x=0,则下列关于的判断正确的是( )
A.的最大值为
B.的最小值为-
C.的最大值为
D.的最小值为-
CD 解析:由x2+y2+2x=0得(x+1)2+y2=1,表示以(-1,0)为圆心,1为半径的圆,表示圆上的点(x,y)与点(1,0)连线的斜率,所以设=k,即kx-y-k=0,当直线kx-y-k=0与圆相切时,k取到最值.此时=1,得k=±.所以的最大值为,最小值为-.
6.圆(x+1)2+(y-2)2=4关于直线x=1对称的圆的标准方程为________________.
答案:(x-3)2+(y-2)2=4
解析:∵圆(x+1)2+(y-2)2=4的圆心(-1,2)关于直线x=1对称的点为(3,2),∴对称圆的圆心为(3,2),半径为2,故对称圆的方程为(x-3)2+(y-2)2=4.
7.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离的最大值是________.
答案:1+
解析:将圆的方程化为(x-1)2+(y-1)2=1,圆心坐标为(1,1),半径为1,则圆心到直线x-y=2的距离d==,故圆上的点到直线x-y=2的距离的最大值为d+1=+1.
8.河北省赵县的赵州桥是世界上历史最悠久的石拱桥之一,赵州桥的跨度约为37.4 m,圆拱高约为7.2 m.则该圆拱所在圆的标准方程是____________(数值精确到0.1 m).
答案:x2+(y+20.7)2=27.92
解析:根据题意,可知圆心仅在y轴上,故Q(0,a),设圆的圆心为O,圆的半径为R,如图,建立坐标系,
由题意,|OA|=18.7 m,|OC|=7.2 m,
在Rt△AQO中,R2=18.72+(R-7.2)2,解得R≈27.9 m,又半径R=QC=7.2-a=27.9,∴a=-20.7,
所求圆的方程为x2+(y+20.7)2=27.92.
9.在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得的线段长为2,在y轴上截得的线段长为2.
(1)求圆心P的轨迹方程;
(2)若P点到直线y=x的距离为,求圆P的方程.
解:(1)设P(x,y),圆P的半径为r,
则y2+2=r2,x2+3=r2.
∴y2+2=x2+3,即y2-x2=1.
∴P点的轨迹方程为y2-x2=1.
(2)设P点的坐标为(x0,y0),
则=,即|x0-y0|=1.
∴y0-x0=±1,即y0=x0±1.
①当y0=x0+1时,由y-x=1,
得(x0+1)2-x=1,∴∴r2=3.
∴圆P的方程为x2+(y-1)2=3;
②当y0=x0-1时,由y-x=1,
得(x0-1)2-x=1,∴∴r2=3.
∴圆P的方程为x2+(y+1)2=3.
综上所述,圆P的方程为x2+(y±1)2=3.
10.已知点A(-3,0),B(3,0),动点P满足PA=2PB.
(1)若点P的轨迹为曲线C,求此曲线的方程;
(2)若点Q在直线l1:x+y+3=0上,直线l2经过点Q且与曲线C只有一个公共点M,求QM的最小值.
解:(1)设点P的坐标为(x,y),则=2,
化简可得(x-5)2+y2=16,所以曲线C的方程为(x-5)2+y2=16.
(2)由(1