内容正文:
第09讲 圆的方程
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1、理解并掌握确定圆的几何要素.
2、理解并探求圆的标准方程和一般方程.
3、理解并掌握圆的标准方程和一般方程的求法.
4、理解并掌握点与圆的位置关系.
知识点一:圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
知识点诠释:
(1)如果圆心在坐标原点,这时,圆的方程就是.有关图形特征与方程的转化:如:圆心在x轴上:b=0;圆与y轴相切时:;圆与x轴相切时:;与坐标轴相切时:;过原点:
(2)圆的标准方程圆心为,半径为,它显现了圆的几何特点.
(3)标准方程的优点在于明确指出了圆心和半径.由圆的标准方程可知,确定一个圆的方程,只需要a、b、r这三个独立参数,因此,求圆的标准方程常用定义法和待定系数法.
知识点二:点和圆的位置关系
如果圆的标准方程为,圆心为,半径为,则有
(1)若点在圆上
(2)若点在圆外
(3)若点在圆内
知识点三:圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
知识点诠释:
由方程得
(1)当时,方程只有实数解.它表示一个点.
(2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
(3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆.
知识点四:用待定系数法求圆的方程的步骤
求圆的方程常用“待定系数法”.用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是:
(1)根据题意,选择标准方程或一般方程.
(2)根据已知条件,建立关于或的方程组.
(3)解方程组,求出或的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.
知识点五:轨迹方程
求符合某种条件的动点的轨迹方程,实质上就是利用题设中的几何条件,通过“坐标法”将其转化为关于变量之间的方程.
1、当动点满足的几何条件易于“坐标化”时,常采用直接法;当动点满足的条件符合某一基本曲线的定义(如圆)时,常采用定义法;当动点随着另一个在已知曲线上的动点运动时,可采用代入法(或称相关点法).
2、求轨迹方程时,一要区分“轨迹”与“轨迹方程”;二要注意检验,去掉不合题设条件的点或线等.
3、求轨迹方程的步骤:
(1)建立适当的直角坐标系,用表示轨迹(曲线)上任一点的坐标;
(2)列出关于的方程;
(3)把方程化为最简形式;
(4)除去方程中的瑕点(即不符合题意的点);
(5)作答.
考点一:圆的标准方程
【典例1-1】(2024·高二·安徽·阶段练习)已知,,圆M经过A,B两点,且圆的周长被x轴平分,则圆M的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2024·高二·甘肃白银·期末)圆的圆心在直线上,且和轴相切于点,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2024·高二·四川乐山·期末)已知圆C的圆心在x轴上且经过,两点,则圆C的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2024·高一·重庆沙坪坝·期末)在平面直角坐标系中,已知、两点,若圆以为直径,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2024·高二·福建漳州·期中)已知圆C的圆心在直线上,且过点和,则圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
考点二:圆的一般方程
【典例2-1】(2024·高二·重庆铜梁·开学考试)已知,,为原点,则的外接圆方程为 .
【典例2-2】(2024·高二·全国·期末)在中,,B和C.则的外接圆方程为 .
【变式2-1】(2024·高二·全国·专题练习)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 .
【变式2-2】(2024·高二·山东聊城·期中)与圆同圆心,且过点的圆的方程是: .
考点三:点与圆的位置关系
【典例3-1】(2024·高二·江苏·专题练习)已知点,圆的标准方程为,则点P( )
A.在圆内 B.在圆上
C.在圆外 D.与a的取值有关
【典例3-2】(2024·高二·全国·课后作业)点与圆的位置关系是( )
A.点在圆上 B.点在圆内 C.点在圆外 D.不确定
【变式3-1】(2024·高二·全国·专题练习)点与圆的位置关系是( ).
A.点在圆上 B.点在圆内 C.点在圆外 D.不能确定
【变式3-2】(2024·高二·四川成都·期末)已知点在圆上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点四:轨迹问题
【典例4-1】(2024·高二·全国·阶段练习)已知圆,是圆上的动点,点,若动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】(2024·高二·河南南阳·期末)已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆的半径为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若为圆上任意一点,,点满足,求点的轨迹方程.
【变式4-1】(2024·高二·河北保定·期中)已知,动点与点的距离是它与点的距离的倍.
(1)求点的轨迹方程;
(2)如果把倍改成倍,求点的轨迹.
【变式4-2】(2024·高二·江苏·专题练习)已知等腰三角形的顶点是,底边一个端点是,另一个端点是,求线段中点的轨迹方程.
【变式4-3】(2024·高二·上海·课后作业)已知点、是距离为4的两个定点,动点满足,建立适当的平面直角坐标系,并求动点的轨迹方程.
考点五:二元二次曲线与圆的关系
【典例5-1】(2024·高二·福建厦门·期中)若,则方程表示的圆的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例5-2】(2024·高二·全国·课后作业)若方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】(2024·高二·全国·课后作业)下列方程能表示圆的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(2024·高二·湖北荆门·期末)已知圆的方程为,若点在圆外,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
考点六:圆过定点
【典例6-1】(2024·高二·湖北荆州·期末)圆恒过的定点为( )
A. B.
C. D.
【典例6-2】(2024·高二·浙江温州·期中)点是直线上任意一点,是坐标原点,则以为直径的圆经过定点( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【变式6-1】(2024·高二·安徽·阶段练习)若圆过坐标原点,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.2或1 D.-2或-1
考点七:与圆有关的对称问题
【典例7-1】(2024·高二·河南周口·期末)若曲线上相异两点P、Q关于直线对称,则k的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例7-2】(2024·高二·天津河东·期中)若圆关于直线对称,则( )
A.0 B. C.2 D.
【变式7-1】(2024·高二·北京丰台·期中)已知圆关于直线对称,则实数( )
A. B. C. D.或
【变式7-2】(2024·高二·陕西西安·阶段练习)若直线是圆的一条对称轴,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【变式7-3】(2024·高二·河南郑州·阶段练习)已知直线,圆,若圆C上存在两点关于直线l对称,则的最小值是( )
A.5 B. C. D.20
1.(2024·高二·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知圆C经过点和点,且圆心在y轴上,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(2024·高二·全国·专题练习)点在圆的内部,则a的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D.
3.(2024·高二·吉林长春·期末)已知点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·高二·福建福州·期中)圆关于直线对称的图形轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
5.(2024·高二·甘肃临夏·期中)已知圆,直线l过点.线段的端点B在圆上运动,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6.(2024·高二·广东·期末)已知方程表示一个圆,则实数取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.(2024·高二·广东江门·期末)方程表示一个圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2024·高二·四川成都·期末)若方程表示一个圆,则m可取的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
9.(2024·高二·江苏宿迁·阶段练习)圆关于点对称的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
10.(2024·浙江嘉兴·模拟预测)已知点是直线:和:的交点,点是圆:上的动点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
11.(2024·广西·模拟预测)圆关于直线对称,记点,坐标系的原点为,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
12.(2024·高二·安徽合肥·期中)已知点,,,四点共圆,则 .
13.(2024·高二·河南信阳·期中)圆恒过的定点是 .
14.(2024·高二·上海徐汇·期中)对任意实数,圆恒过定点,则定点坐标为 .
15.(2024·高二·上海·期末)已知圆经过点和,且圆心在直线上,求圆的方程.
16.(2024·高二·福建福州·期末)已知关于直线对称,点,都在上.
(1)求线段垂直平分线的方程;
(2)求的标准方程
17.(2024·高二·云南昆明·期中)已知点,O为坐标原点,若动点满足.
(1)试求动点P的轨迹方程
(2)过点P作y轴的垂线,垂足为Q,试求线段PQ的中点M的轨迹方程.
18.(2024·高二·安徽阜阳·期末)已知的三个顶点分别为.
(1)求的面积;
(2)求的外接圆的方程.
19.(2024·高二·山东济南·期末)已知圆心为C的圆经过,两点,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)点P在圆C上运动,求的取值范围.
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第09讲 圆的方程
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1、理解并掌握确定圆的几何要素.
2、理解并探求圆的标准方程和一般方程.
3、理解并掌握圆的标准方程和一般方程的求法.
4、理解并掌握点与圆的位置关系.
知识点一:圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
知识点诠释:
(1)如果圆心在坐标原点,这时,圆的方程就是.有关图形特征与方程的转化:如:圆心在x轴上:b=0;圆与y轴相切时:;圆与x轴相切时:;与坐标轴相切时:;过原点:
(2)圆的标准方程圆心为,半径为,它显现了圆的几何特点.
(3)标准方程的优点在于明确指出了圆心和半径.由圆的标准方程可知,确定一个圆的方程,只需要a、b、r这三个独立参数,因此,求圆的标准方程常用定义法和待定系数法.
知识点二:点和圆的位置关系
如果圆的标准方程为,圆心为,半径为,则有
(1)若点在圆上
(2)若点在圆外
(3)若点在圆内
知识点三:圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
知识点诠释:
由方程得
(1)当时,方程只有实数解.它表示一个点.
(2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
(3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆.
知识点四:用待定系数法求圆的方程的步骤
求圆的方程常用“待定系数法”.用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是:
(1)根据题意,选择标准方程或一般方程.
(2)根据已知条件,建立关于或的方程组.
(3)解方程组,求出或的值,并把它们代入所设的方程中去,就得到所求圆的方程.
知识点五:轨迹方程
求符合某种条件的动点的轨迹方程,实质上就是利用题设中的几何条件,通过“坐标法”将其转化为关于变量之间的方程.
1、当动点满足的几何条件易于“坐标化”时,常采用直接法;当动点满足的条件符合某一基本曲线的定义(如圆)时,常采用定义法;当动点随着另一个在已知曲线上的动点运动时,可采用代入法(或称相关点法).
2、求轨迹方程时,一要区分“轨迹”与“轨迹方程”;二要注意检验,去掉不合题设条件的点或线等.
3、求轨迹方程的步骤:
(1)建立适当的直角坐标系,用表示轨迹(曲线)上任一点的坐标;
(2)列出关于的方程;
(3)把方程化为最简形式;
(4)除去方程中的瑕点(即不符合题意的点);
(5)作答.
考点一:圆的标准方程
【典例1-1】(2024·高二·安徽·阶段练习)已知,,圆M经过A,B两点,且圆的周长被x轴平分,则圆M的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,,中点为,
所以线段的中垂线为,令得,
所以,半径,所以圆M的标准方程为.
故选:B.
【典例1-2】(2024·高二·甘肃白银·期末)圆的圆心在直线上,且和轴相切于点,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为圆心在直线上,故设圆心,
又因为圆和轴相切于点,所以,即,则半径,
故圆的标准方程为.
故选:B.
【变式1-1】(2024·高二·四川乐山·期末)已知圆C的圆心在x轴上且经过,两点,则圆C的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为圆C的圆心在x轴上,故设圆的标准方程,
又经过,两点,
所以,解得,
所以圆的标准方程.
故选:A.
【变式1-2】(2024·高一·重庆沙坪坝·期末)在平面直角坐标系中,已知、两点,若圆以为直径,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,圆心的横坐标为,纵坐标为,即点,
圆的半径为,
因此,圆的标准方程为.
故选:A.
【变式1-3】(2024·高二·福建漳州·期中)已知圆C的圆心在直线上,且过点和,则圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设圆C的圆心坐标为,半径为,则圆C的方程为,
由点和点在圆C上,
可得①,②,
由①②可得,
故圆C的标准方程为.
故选:A.
考点二:圆的一般方程
【典例2-1】(2024·高二·重庆铜梁·开学考试)已知,,为原点,则的外接圆方程为 .
【答案】
【解析】设外接圆方程为,
因为原点,,三点都在圆上,所以有
,解得,则圆的方程为,
故的外接圆方程为.
故答案为:
【典例2-2】(2024·高二·全国·期末)在中,,B和C.则的外接圆方程为 .
【答案】
【解析】由题意设圆的方程为,
代入三个点的坐标可得,解得,
所以的外接圆方程为,
故答案为:.
【变式2-1】(2024·高二·全国·专题练习)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 .
【答案】
【解析】设圆的方程为,
圆过点,和,所以,解得,
所以所求圆的方程为.
故答案为:.
【变式2-2】(2024·高二·山东聊城·期中)与圆同圆心,且过点的圆的方程是: .
【答案】
【解析】设所求圆的一般式方程为,
代入点,可得,解得,
所以,所求圆的方程为.
考点三:点与圆的位置关系
【典例3-1】(2024·高二·江苏·专题练习)已知点,圆的标准方程为,则点P( )
A.在圆内 B.在圆上
C.在圆外 D.与a的取值有关
【答案】C
【解析】∵,
∴点P在圆外.
故选:C.
【典例3-2】(2024·高二·全国·课后作业)点与圆的位置关系是( )
A.点在圆上 B.点在圆内 C.点在圆外 D.不确定
【答案】C
【解析】因为,所以点在圆外,
故选:C
【变式3-1】(2024·高二·全国·专题练习)点与圆的位置关系是( ).
A.点在圆上 B.点在圆内 C.点在圆外 D.不能确定
【答案】C
【解析】因为,所以点在圆外.
故选:C
【变式3-2】(2024·高二·四川成都·期末)已知点在圆上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,则,
故选:A
考点四:轨迹问题
【典例4-1】(2024·高二·全国·阶段练习)已知圆,是圆上的动点,点,若动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设,,由,得,所以,
又因为点在圆上,
所以,即.
故选:C.
【典例4-2】(2024·高二·河南南阳·期末)已知圆的圆心为直线与直线的交点,且圆的半径为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若为圆上任意一点,,点满足,求点的轨迹方程.
【解析】(1)
由解得,则圆心为,半径为,
∴圆的标准方程为.
(2)设,.
由,可得,
则,又点在圆上,所以,
即,化简得,
∴点的轨迹方程为.
【变式4-1】(2024·高二·河北保定·期中)已知,动点与点的距离是它与点的距离的倍.
(1)求点的轨迹方程;
(2)如果把倍改成倍,求点的轨迹.
【解析】(1)设点的坐标为,由,
得,化简得,
即.
(2)设点的坐标为,由,得,
化简得,
当时,方程为,可知点的轨迹是线段的垂直平分线;
当且时,方程可化为,
点的轨迹是以为圆心,半径为的圆.
【变式4-2】(2024·高二·江苏·专题练习)已知等腰三角形的顶点是,底边一个端点是,另一个端点是,求线段中点的轨迹方程.
【解析】设,又,为线段的中点,∴.
由于,所以,
即可,
由于三点不共线,所以且,所以且,
∴中点的轨迹方程为且
【变式4-3】(2024·高二·上海·课后作业)已知点、是距离为4的两个定点,动点满足,建立适当的平面直角坐标系,并求动点的轨迹方程.
【解析】
如图,以直线为轴,线段的垂直平分线为轴,建立平面直角坐标系,则两定点为、.
设动点的坐标是,则,.
因为,所以,化简得.
这表明,动点轨迹上任意点的坐标都满足这个方程.
反过来,设平面上一点的坐标也满足方程,即有,
则.
从而以方程的解为坐标的点都在轨迹上.
综上所述,方程就是所求的动点的轨迹方程.
考点五:二元二次曲线与圆的关系
【典例5-1】(2024·高二·福建厦门·期中)若,则方程表示的圆的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】若方程表示圆,
则,
解得,
又,所以或,
即程表示的圆的个数为.
故选:B
【典例5-2】(2024·高二·全国·课后作业)若方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】依题意,,解得或,
所以实数的取值范围为.
故选:B
【变式5-1】(2024·高二·全国·课后作业)下列方程能表示圆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A,,方程表示的图形是一个点;
对于B,,,方程不表示圆;
对于C,,,当时,方程不表示圆;
对于D,,,方程表示圆;
综上,以上方程能表示圆的是D选项中的方程.
故选:D.
【变式5-2】(2024·高二·湖北荆门·期末)已知圆的方程为,若点在圆外,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意得,圆的标准方程为,
故,,
又点在圆外,所以,
,或,
所以m的取值范围为.
故选:D.
考点六:圆过定点
【典例6-1】(2024·高二·湖北荆州·期末)圆恒过的定点为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】圆的方程化为,
由得或,
故圆恒过定点.
故选:D.
【典例6-2】(2024·高二·浙江温州·期中)点是直线上任意一点,是坐标原点,则以为直径的圆经过定点( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】D
【解析】设点,则线段的中点为,
圆的半径为,
所以,以为直径为圆的方程为,
即,即,
由,解得或,
因此,以为直径的圆经过定点坐标为、.
故选:D.
【变式6-1】(2024·高二·安徽·阶段练习)若圆过坐标原点,则实数m的值为( )
A.1 B.2 C.2或1 D.-2或-1
【答案】A
【解析】将代入圆方程,得,解得或2,当时,,舍去,所以.
故选:A.
考点七:与圆有关的对称问题
【典例7-1】(2024·高二·河南周口·期末)若曲线上相异两点P、Q关于直线对称,则k的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】若曲线上相异两点P、Q关于直线对称,
则圆心在直线上,故代入解得,
故选:D.
【典例7-2】(2024·高二·天津河东·期中)若圆关于直线对称,则( )
A.0 B. C.2 D.
【答案】D
【解析】圆关于直线对称,
即圆心在直线上,
由,得圆心,
则,得.
故选:D
【变式7-1】(2024·高二·北京丰台·期中)已知圆关于直线对称,则实数( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【解析】由题意可知,,
且圆心在直线上,代入直线方程得(舍去)
或.
故选:C
【变式7-2】(2024·高二·陕西西安·阶段练习)若直线是圆的一条对称轴,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】A
【解析】由题意可得,直线过圆心,则,解得.
故选:A
【变式7-3】(2024·高二·河南郑州·阶段练习)已知直线,圆,若圆C上存在两点关于直线l对称,则的最小值是( )
A.5 B. C. D.20
【答案】D
【解析】圆的圆心坐标为,
圆C上存在两点关于直线l对称,则直线l过圆心,即,有,
,
当时,有最小值20.
故选:D
1.(2024·高二·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知圆C经过点和点,且圆心在y轴上,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设圆C的方程为,则圆心,
则有,解之得,
则有圆C的方程为,即
故选:C
2.(2024·高二·全国·专题练习)点在圆的内部,则a的取值范围是( )
A. B.
C. 或 D.
【答案】A
【解析】点在圆的内部,
所以,化简得,解得,
故选:A
3.(2024·高二·吉林长春·期末)已知点,点在圆上运动,则线段的中点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设,
由题意可知,所以,
又因为,
所以,
化简可得,
所以的轨迹方程为,
故选:A.
4.(2024·高二·福建福州·期中)圆关于直线对称的图形轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】圆关于直线对称的图形的轨迹仍为圆.
将圆的方程化为标准方程可得,,
圆心,半径.
设点关于直线对称的点为,
则有,解得,
即对称圆的圆心为.
又半径,
所以,轨迹方程为.
故选:D.
5.(2024·高二·甘肃临夏·期中)已知圆,直线l过点.线段的端点B在圆上运动,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】设,,
由点是的中点,得,可得,
又点在圆上运动,所以,
将上式代入可得,,
化简整理得点的轨迹方程为:.
故选:B
6.(2024·高二·广东·期末)已知方程表示一个圆,则实数取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为方程表示一个圆,
所以,
即,所以或,
故选:C.
7.(2024·高二·广东江门·期末)方程表示一个圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】,即.
故选:D.
8.(2024·高二·四川成都·期末)若方程表示一个圆,则m可取的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】由方程分别对进行配方得:,
依题意它表示一个圆,须使,解得:或,在选项中只有D项满足.
故选:D.
9.(2024·高二·江苏宿迁·阶段练习)圆关于点对称的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得圆的标准方程为,
所以圆心为,半径为,
因为点关于点的对称点为,
所以所求对称圆的标准方程为,
故选:D
10.(2024·浙江嘉兴·模拟预测)已知点是直线:和:的交点,点是圆:上的动点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为直线:,即,
令,解得,可知直线过定点,
同理可知:直线过定点,
又因为,可知,
所以直线与直线的交点的轨迹是以的中点,半径的圆,
因为圆的圆心,半径,
所以的最大值是.
故选:B.
11.(2024·广西·模拟预测)圆关于直线对称,记点,坐标系的原点为,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,,
即圆圆心为,半径,
圆关于直线对称,
即圆心在直线上,
故,即,
故,
当时,的最小值为.
故选:B
12.(2024·高二·安徽合肥·期中)已知点,,,四点共圆,则 .
【答案】1
【解析】设过,,的圆的方程为,,
则,
解得,
所以过,,的圆的方程为,
又点在此圆上,
所以,
即,
所以,
故答案为:1
13.(2024·高二·河南信阳·期中)圆恒过的定点是 .
【答案】
【解析】圆方程化为,
由解得故圆恒过点.
故答案为:
14.(2024·高二·上海徐汇·期中)对任意实数,圆恒过定点,则定点坐标为 .
【答案】或
【解析】,即,
令,解得,,或,,
所以定点的坐标是或.
故答案为:或.
15.(2024·高二·上海·期末)已知圆经过点和,且圆心在直线上,求圆的方程.
【解析】设圆的方程为,
圆心在直线上,得,
可得圆的方程为,
圆经过点和
所以,
解得,,
因此,所求圆的方程为.
16.(2024·高二·福建福州·期末)已知关于直线对称,点,都在上.
(1)求线段垂直平分线的方程;
(2)求的标准方程
【解析】(1)因为点,,
所以线段的中点为
因为直线的斜率为,所以垂直平分线的斜率不存在.
所以垂直平分线的方程为;
(2)解法一:因为关于直线对称,则可设的方程为,
又因为点,在上,所以,
解得,
所以的标准方程为.
解法二:因为直线与直线的交点为圆心,
由,解得,
故圆心.
又因为.
所以的标准方程为.
17.(2024·高二·云南昆明·期中)已知点,O为坐标原点,若动点满足.
(1)试求动点P的轨迹方程
(2)过点P作y轴的垂线,垂足为Q,试求线段PQ的中点M的轨迹方程.
【解析】(1)由动点满足,得,化简得,
所以动点P的轨迹方程是.
(2)设点,由轴于点,且是中点,得,即,
由(1)知,,
因此,整理得.
所以点M的轨迹方程是.
18.(2024·高二·安徽阜阳·期末)已知的三个顶点分别为.
(1)求的面积;
(2)求的外接圆的方程.
【解析】(1),
直线的方程为,即,
所以点到直线的距离,
所以的面积;
(2)设的外接圆的方程为,
则,解得,
所以的外接圆的方程为.
19.(2024·高二·山东济南·期末)已知圆心为C的圆经过,两点,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)点P在圆C上运动,求的取值范围.
【解析】(1)圆经过,两点,得圆心在的中垂线上,
又圆心C在直线上,联立直线方程有,得,
即圆心坐标为,
又,
故圆C的标准方程为.
(2)设,易知,
则(*),
因为点P在圆C上运动,则,
故(*)式可化简为,,
由得的取值范围为.
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