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“四翼”检测评价(十八) 圆的标准方程
(一)基础落实
1.若点A(a+1,3)在圆C:(x-a)2+(y-1)2=m外,则实数m的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(-∞,5)
C.(0,5) D.[0,5]
解析:选C 由题意,得(a+1-a)2+(3-1)2>m,即m<5,又易知m>0,所以0<m<5.故选C.
2.若直线y=ax+b通过第一、二、四象限,则圆(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)的圆心位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
解析:选B 因为直线y=ax+b通过第一、二、四象限,所以a<0,b>0,因为圆心(a,b),所以圆心位于第二象限,故选B.
3.(多选)已知圆M:(x-4)2+(y+3)2=25,则下列说法正确的是( )
A.圆M的圆心为(4,-3)
B.圆M的圆心为(-4,3)
C.圆M的半径为5
D.圆M被y轴截得的弦长为6
解析:选ACD 由圆M:(x-4)2+(y+3)2=52,故圆心为(4,-3),半径为5,则A、C正确;令x=0,得y=0或y=-6,弦长为6,故D正确.故选A、C、D.
4.已知圆C以直线l:(2m+1)x+(m+1)y+2m=0恒过的定点为圆心,半径r=4,则圆C的方程为( )
A.(x+2)2+(y-2)2=16
B.(x-2)2+(y-2)2=16
C.(x-2)2+(y+2)2=16
D.(x+2)2+(y+2)2=16
解析:选A 由(2m+1)x+(m+1)y+2m=0,得(2x+y+2)m+(x+y)=0,由得即直线过定点(-2,2),则所求圆的方程为(x+2)2+(y-2)2=16.故选A.
5.若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为____________.
解析:因为圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,所以圆心坐标为(0,1),所以圆的标准方程为x2+(y-1)2=1.
答案:x2+(y-1)2=1
6.与圆C:(x-1)2+y2=36同圆心,且面积等于圆C面积的一半的圆的方程为____________.
解析:圆C的半径R=6,设所求圆的半径为r,则=,∴r2=18,又圆心坐标为(1,0),则圆的方程为(x-1)2+y2=18.
答案:(x-1)2+y2=18
7.已知从点(-2,1)发出的一束光线,经x轴反射后,反射光线恰好平分圆:(x-1)2+(y-1)2=1的圆周,则反射光线所在的直线方程为________________.
解析:由题意反射光线过圆心(1,1),又点(-2,1)与圆心连线与x轴平行,所以入射光线与x轴的交点的横坐标为=-,即入射光线与x轴交点为.所以反射光线所在的直线方程为=,即2x-3y+1=0.
答案:2x-3y+1=0
8.已知圆C过点A(3,1),B(5,3),圆心在直线y=x上.
(1)求圆C的方程;
(2)判断点P(2,4)与圆C的关系.
解:(1)由题意设圆心为C(a,a),半径为r,
则圆的标准方程为(x-a)2+(y-a)2=r2,
由题意得解得
所以圆C的标准方程为(x-3)2+(y-3)2=4.
(2)由(1)知==<r,所以点 P(2,4)在圆C内.
9.已知圆过点A(1,-2),B(-1,4),求:
(1)周长最小的圆的方程;
(2)圆心在直线2x-y-4=0上的圆的方程.
解:(1)当AB为直径时,过点A,B的圆的半径最小,从而周长最小,即AB中点(0,1)为圆心,半径r=|AB|=.则圆的方程为x2+(y-1)2=10.
(2)AB的斜率为k=-3,则AB的垂直平分线的方程是y-1=x,即x-3y+3=0.由得即圆心坐标是C(3,2),
r=|AC|==2.
∴圆的方程是(x-3)2+(y-2)2=20.
(二)综合应用
1.已知直线(3+2λ)x+(3λ-2)y+5-λ=0恒过定点P,则与圆C:(x-2)2+(y+3)2=16有公共的圆心且过点P的圆的标准方程为( )
A.(x-2)2+(y+3)2=36
B.(x-2)2+(y+3)2=25
C.(x-2)2+(y+3)2=18
D.(x-2)2+(y+3)2=9
解析:选B 由(3+2λ)x+(3λ-2)y+5-λ=0,得(2x+3y-1)λ+(3x-2y+5)=0,
则解得即P(-1,1).
∵圆C:(x-2)2+(y+3)2=16的圆心坐标是(2,-3),
∴|PC|==5,∴所求圆的标准方程为(x-2)2+(y+3)2=25.故选B.
2.(多选)设圆Ck:(x-k)2+(y-k)2=4(k∈R),则下列说法正确的是( )
A.无论k如何变化,圆心Ck都在一条直线上
B.所有圆Ck均不经过点(3,0)
C.经过点(2,2