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专题05 圆的压轴题(学生版)
1.圆的方程
(1)圆的方程①标准方程:(x-a)2+(y-b)2=r2,圆心坐标为 ,半径为 .
②一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),圆心坐标为 ,半径r= 。
(2)点与圆的位置关系
①几何法:利用点到圆心的距离d与半径r的关系判断:d>r⇔点在圆外,d=r⇔点在圆上;d<r⇔点在圆内.
②代数法:将点的坐标代入圆的标准(或一般)方程的左边,将所得值与r2(或0)作比较,大于r2(或0)时,点在圆外;等于r2(或0)时,点在圆上;小于r2(或0)时,点在圆内.
2.直线与圆的位置关系
直线l:Ax+By+C=0(A2+B2≠0)与圆:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)的位置关系如下表.
方法位置关系
几何法:根据d=与r的大小关系
代数法:
消元得一元二次方程,根据判别式Δ的符号
相交
相切
相离
3.圆与圆的位置关系
表现形式
位置关系
几何表现:圆心距d与r1、r2的关系
代数表现:两圆方程联立组成的方程组的解的情况
相离
外切
相交
内切
内含
类型一 圆的方程
例1(1).点,点是圆上的一个动点,则线段的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
(2).过坐标原点,且在x轴和y轴上的截距分别为2和3的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
(3).阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德被称为亚历山大时期数学三巨匠,他对圆锥曲线有深刻且系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书中,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点与两定点,的距离之比为,那么点的轨迹就是阿波罗尼斯圆.如动点与两定点,的距离之比为时的阿波罗尼斯圆为.下面,我们来研究与此相关的一个问题:已知圆上的动点和定点,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(4).现有边长均为1的正方形、正五边形、正六边形及半径为1的圆各一个,在水平桌面上无滑动滚动一周,它们的中心的运动轨迹长分别为,,,,则( )
A. B. C. D.
练习题
(1)已知点在直线上运动,是圆上的动点,是圆上的动点,则的最小值为( )
A.13 B.11 C.9 D.8
2.“”是“方程表示圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.已知平面内两个定点,及动点,若(且),则点的轨迹是圆.后世把这种圆称为阿波罗尼斯圆.已知,,直线,直线,若为,的交点,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
4.数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线就是一条形状优美的曲线,若是曲线C上任意一点,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
5.(多选题)数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物.关于曲线,则下列结论正确的是( )
A.曲线关于原点成中心对称图形
B.曲线关于轴,轴成轴对称图形
C.曲线上任意两点之间的距离都不超过2
D.曲线所围成的“花瓣”形状区域的面积大于
类型二 直线与圆的位置关系
例2.(1)已知直线与x轴相交于点A,过直线l上的动点P作圆的两条切线,切点分别为C,D两点,记M是的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
(2).若圆上有四个不同的点到直线的距离为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
(3).若直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(4).已知圆:,一条光线从点射出经轴反射,则下列结论不正确的是( )
A.圆关于轴的对称圆的方程为
B.若反射光线平分圆的周长,则入射光线所在直线方程为
C.若反射光线与圆相切于,与轴相交于点,则
D.若反射光线与圆交于,两点,则面积的最大值为
(5).设圆满足:①截轴所得弦长为;②被轴分成两段圆弧,其弧长的比为,在满足条件①、②的所有圆中.
(1)求圆心到直线的距离最小的圆的方程;
(2)在(1)的条件下,若圆的圆心在第一象限,将向左平移个单位,向下平移个单位,得到一个圆,点为直线上一动点,过作圆的两条切线,切点分别为、,点为弦的中点,点,求的取值范围.
练习题
(1).若圆关于直线对称,则由点向圆所作的切线长的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
(2).