内容正文:
解析几何:圆的方程专项训练
解析几何:圆的方程专项训练
1.(2024·广东汕头·三模·多选)已知圆,直线.则以下几个结论正确的有( )
A.直线l与圆C相交
B.圆C被y轴截得的弦长为
C.点C到直线l的距离的最大值是
D.直线l被圆C截得的弦长最短时,直线l的方程为
【答案】ACD
【详解】由,
则,得,即恒过定点,
由到圆心的距离,故定点在圆内,故直线与圆恒相交,故A正确;
令,则,可得,故圆被轴截得的弦长为,故B错误;
点C到直线l的距离的最大值为圆心到定点的距离,故最大值为,C正确,
要使直线被圆截得弦长最短,只需与圆心连线垂直于直线,则,
所以,可得,故直线为,故D正确.
故选:ACD.
2.(2024·广东茂名·一模·多选)已知圆,则( )
A.圆的圆心坐标为
B.圆的周长为
C.圆与圆外切
D.圆截轴所得的弦长为3
【答案】BC
【详解】对于AB,圆的方程可化为,
可得圆心的坐标为,半径为,则周长为,可知错误,正确;
对于,由,为两圆半径之和,可知正确;
对于,令,可得,解得或3,
可得圆截轴所得的弦长为4,可知错误.
故选:BC.
3.(2024·福建龙岩·一模·多选)已知点与圆是圆上的动点,则( )
A.的最大值为
B.过点的直线被圆截得的最短弦长为
C.
D.的最小值为
【答案】ACD
【详解】对A,圆的圆心坐标,半径,
将原点代入圆的方程有,则原点在圆外,
则,则,故A正确;
对B,将代入圆方程得,则点在圆内,
设圆心到过点的直线距离为,则,
而被截的弦长为,
则弦长最短为,故B错误;
对C,作出在上投影向量,
则,因为,
即,
则,故C正确;
对D,对与共线,则的最小值为点到直线的距离,
易知直线的方程为,则点到直线的距离,故D正确.
故选:ACD.
4.(2024·福建南平·二模·多选)已知圆:,直线:,则( )
A.直线过定点
B.圆被轴截得的弦长为
C.当时,圆上恰有2个点到直线距离等于4
D.直线被圆截得的弦长最短时,的方程为
【答案】ACD
【详解】对于A,直线的方程变形为:,
令,解得,
所以直线l恒过定点,故A正确;
对于B,圆的圆心,半径,
到轴的距离为,所以圆被轴截得的弦长为,故B错误;
对于C,当时,直线:,
此时圆心到直线的距离,
而,
所以当时,圆C上恰有2个点到直线l的距离等于4,故C正确.
对于D,当时,弦长最短,
此时,因为直线过定点,
所以的方程为:,化简为:,故D正确.
故选:ACD.
5.(2024·山东青岛·三模·多选)已知动点 分别在圆 和 上,动点 在 轴上,则( )
A.圆的半径为3
B.圆和圆相离
C.的最小值为
D.过点做圆的切线,则切线长最短为
【答案】BD
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
对于A,圆的半径为,A错误;
对于B,,圆和圆相离,B正确;
对于C,圆关于轴对称的圆为,,连接交于点,连接,
由圆的性质得,
,当且仅当点与重合,
且是线段分别与圆和圆的交点时取等号,C错误;
对于D,设点,过点的圆的切线长,
当且仅当,即时取等号,D正确.
故选:BD
6.(2024·湖南邵阳·一模·多选)设点为圆上一点,已知点,则下列结论正确的有( )
A.的最大值为
B.的最小值为8
C.存在点使
D.过A点作圆的切线,则切线长为
【答案】AD
【详解】设,即,由得,∴的最大值是,A正确;
,只有且时,才能取得最小值8,但时,且,因此上述最小值不能取得,B错;
由得,整理得,因此满足的点在圆,此圆圆心为,半径为,而,因此它与圆外离,因此圆上不存在点,满足, ,C错;
圆圆心为,半径为,则过A点作圆的切线的切线长为,D正确.
故选:AD.
7.(2024·湖南邵阳·一模·多选)已知平面直角坐标系中,,动点满足,点的轨迹为曲线,点到直线的距离的最小值为,下列结论正确的有( )
A.曲线的方程为 B.
C.曲线的方程为 D.
【答案】AB
【详解】对于A、C项,由已知可得,,.
则由可得,,
平方整理可得,,
化为标准方程可得,,圆心为,半径.故A正确,C错误;
对于B、D项,圆心到直线的距离为,
所以,圆上点到直线的最小距离.故B正确,D错误.
故选:AB.
8.(2024·湖南衡阳·二模·多选)已知圆是直线上一动点,过点作直线分别与圆相切于点,则( )
A.圆上恰有一个点到的距离为 B.直线恒过点
C.的最小值是 D.四边形面积的最小值为
【答案】BCD
【详解】易知圆心,半径,如下图所示:
对于A,圆心到直线的距离为,
可得圆上的点到直线距离的最小值为,圆上的点到直线距离的最大值为,
所以圆上恰有两个点到的距离为,即A错误;
对于B,设,可得;
易知,由,
整理可得,
同理可得,即可知两点在直线上,
所以直线的方程为,即,
令,解得,
所以直线恒过定点,即B正确;
对于C,由直线恒过定点,当点与圆心的连线垂直于时,的值最小,
点与圆心之间的距离为,所以,故C正确;
对于D,四边形的面积为,
根据切线长公式可知,当最小值,最小,
,所以,故四边形的面积为,即D正确;
故选:BCD
9.(2024·湖南长沙·三模·多选)已知圆 ,直线 ,则( )
A.直线 恒过定点
B.当时,圆上恰有三个点到直线的距离等于 1
C.直线与圆可能相切
D.若圆与圆 恰有三条公切线,则
【答案】AD
【详解】由直线,得 ,
因为,则满足 ,解得 ,
所以直线恒过定点 ,故选项A正确.
因为当时,直线为:,
则圆心 到直线的距离为 ,
则此时直线与圆相交所得劣弧的顶点到直线的距离,
所以圆上只有 2 个点到直线的距离为 1,故选项B错误.
因为直线过定点 ,又 ,
所以定点在圆内,则直线与圆一定相交,故选项错误.
由圆的方程 可得,,
所以圆心为 ,半径为 ,
因为两圆有三条公切线,所以两圆的位置关系为外切,
则 ,解得 ,故选项正确.
故选:AD.
10.(2024·河南郑州·三模·多选)已知直线(不同时为0),圆,则( )
A.当时,直线与圆相切
B.当时,直线与圆不可能相交
C.当时,与圆外切且与直线相切的动圆圆心的轨迹是一条抛物线
D.当时,直线与坐标轴相交于两点,则圆上存在点满足
【答案】ACD
【详解】圆即,圆心为,半径;
对于A:若,则圆心到直线的距离,
所以直线与圆相切,故A正确;
对于B:当,时满足,此时直线方程为,
则圆心到直线的距离为,显然直线与圆相交,故B错误;
对于C:当时直线,则直线与直线平行,
且两平行线间的距离,
依题意动圆圆心到直线的距离与到的距离相等,
且点不在直线上,
根据抛物线的定义可知动圆圆心的轨迹是一条抛物线,故C正确;
对于D:不妨令,,的中点为,又,
所以以为直径的圆的方程为,
又,所以圆与圆相交,
所以圆上存在点满足,故D正确.
故选:ACD
11.(2024·江西南昌·一模·多选)已知圆与直线交于两点,设的面积为,则下列说法正确的是( )
A.有最大值2
B.无最小值
C.若,则
D.若,则
【答案】ABD
【详解】
由题意得必过,如图,取中点为,
故,设为,
故,易知,即,
故,令,而,
由二次函数性质得当时,取得最大值,此时,故A正确,
由二次函数性质得,在单调递增,在单调递减,
易知当时,, 当时,,故,则B正确
对于C,作关于轴的对称点,关于轴的对称点,连接,,
由圆的对称性知,故不论取何值,必有,故C错误,
易知D的逆否命题为若,则,
故欲判断D的真假性,判断其逆否命题真假性即可,
显然当时,则,故D正确,
故选:ABD
12.(2024·江西宜春·三模·多选)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中给出了阿波罗尼斯圆的定义:在平面内,已知两定点A,B之间的距离为a(非零常数),动点M到A,B的距离之比为常数(,且),则点M的轨迹是圆,简称为阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知,点M满足,则下列说法正确的是( )
A.面积的最大值为12 B.的最大值为72
C.若,则的最小值为10 D.当点M不在x轴上时,MO始终平分
【答案】ABD
【详解】对于A,设点,由,得,
化为,所以点M的轨迹是以点为圆心、4为半径的圆,
所以面积的最大值为,故A正确;
对于B,设线段AB的中点为N,,
当点M的坐标为时取等号,故的最大值为72,故B正确;
对于C,显然点在圆外,点在圆内,,当B,M,Q三点共线且点M在线段BQ之间时,,故C错误;
对于D,由,,有,当点M不在x轴上时,
由三角形内角平分线分线段成比例定理的逆定理知,MO是中的平分线,故D正确.
故选:ABD.
13.(2024·安徽合肥·二模·多选)已知圆,圆,则( )
A.两圆的圆心距的最小值为1
B.若圆与圆相切,则
C.若圆与圆恰有两条公切线,则
D.若圆与圆相交,则公共弦长的最大值为2
【答案】AD
【详解】根据题意,可得圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径.
对于A,因为两圆的圆心距,所以A项正确;
对于B,两圆内切时,圆心距,即,解得.
两圆外切时,圆心距,即,解得.
综上所述,若两圆相切,则或,故B项不正确;
对于C,若圆与圆恰有两条公切线,则两圆相交,,
即,可得,解得且,故C项不正确;
对于D,若圆与圆相交,则当圆的圆心在公共弦上时,公共弦长等于,达到最大值,
因此,两圆相交时,公共弦长的最大值为2,故D项正确.
故选:AD.
14.(2024·浙江绍兴·三模·多选)已知,为圆上的两个动点,点,且,则( )
A.
B.
C.外接圆圆心的轨迹方程为
D.重心的轨迹方程为
【答案】ABC
【分析】根据圆的性质,可得判定A正确;当线段的中垂线经过点时,此时取得最值,结合圆的性质,可判定B正确;设的外接圆的圆心为,根据,求得轨迹方程,可判定以C正确;设的重心为点,结合C项,求得其轨迹方程,可判定D错误.
【详解】因为圆,可得圆心,半径为,且点在圆内,
对于A中,由,根据圆的性质,可得,
即,即,
所以的最大值为,所以A正确;
对于B中,因为,当线段的中垂线经过点时,此时取得最值,
如图所示,可得时,可得,
时,可得,所以B正确;
对于C中,设的外接圆的圆心为,则,
则有,可得,
即,所以C正确;
对于D中,设的重心为点,则,
由C项知的外接圆的圆心点的轨迹方程为,
且点为的中点,即,所以,
即,即,所以D错误.
故选:ABC.
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解析几何:圆的方程专项训练
1.(2024·广东汕头·三模·多选)已知圆,直线.则以下几个结论正确的有( )
A.直线l与圆C相交
B.圆C被y轴截得的弦长为
C.点C到直线l的距离的最大值是
D.直线l被圆C截得的弦长最短时,直线l的方程为
2.(2024·广东茂名·一模·多选)已知圆,则( )
A.圆的圆心坐标为
B.圆的周长为
C.圆与圆外切
D.圆截轴所得的弦长为3
3.(2024·福建龙岩·一模·多选)已知点与圆是圆上的动点,则( )
A.的最大值为
B.过点的直线被圆截得的最短弦长为
C.
D.的最小值为
4.(2024·福建南平·二模·多选)已知圆:,直线:,则( )
A.直线过定点
B.圆被轴截得的弦长为
C.当时,圆上恰有2个点到直线距离等于4
D.直线被圆截得的弦长最短时,的方程为
5.(2024·山东青岛·三模·多选)已知动点 分别在圆 和 上,动点在轴上,则( )
A.圆的半径为3
B.圆和圆相离
C.的最小值为
D.过点做圆的切线,则切线长最短为
6.(2024·湖南邵阳·一模·多选)设点为圆上一点,已知点,则下列结论正确的有( )
A.的最大值为
B.的最小值为8
C.存在点使
D.过A点作圆的切线,则切线长为
7.(2024·湖南邵阳·一模·多选)已知平面直角坐标系中,,动点满足,点的轨迹为曲线,点到直线的距离的最小值为,下列结论正确的有( )
A.曲线的方程为 B.
C.曲线的方程为 D.
8.(2024·湖南衡阳·二模·多选)已知圆是直线上一动点,过点作直线分别与圆相切于点,则( )
A.圆上恰有一个点到的距离为 B.直线恒过点
C.的最小值是 D.四边形面积的最小值为
9.(2024·湖南长沙·三模·多选)已知圆 ,直线 ,则( )
A.直线 恒过定点
B.当时,圆上恰有三个点到直线的距离等于 1
C.直线与圆可能相切
D.若圆与圆 恰有三条公切线,则
10.(2024·河南郑州·三模·多选)已知直线(不同时为0),圆,则( )
A.当时,直线与圆相切
B.当时,直线与圆不可能相交
C.当时,与圆外切且与直线相切的动圆圆心的轨迹是一条抛物线
D.当时,直线与坐标轴相交于两点,则圆上存在点满足
11.(2024·江西南昌·一模·多选)已知圆与直线交于两点,设的面积为,则下列说法正确的是( )
A.有最大值2
B.无最小值
C.若,则
D.若,则
12.(2024·江西宜春·三模·多选)古希腊数学家阿波罗尼斯的著作《圆锥曲线论》中给出了阿波罗尼斯圆的定义:在平面内,已知两定点A,B之间的距离为a(非零常数),动点M到A,B的距离之比为常数(,且),则点M的轨迹是圆,简称为阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知,点M满足,则下列说法正确的是( )
A.面积的最大值为12 B.的最大值为72
C.若,则的最小值为10 D.当点M不在x轴上时,MO始终平分
13.(2024·安徽合肥·二模·多选)已知圆,圆,则( )
A.两圆的圆心距的最小值为1
B.若圆与圆相切,则
C.若圆与圆恰有两条公切线,则
D.若圆与圆相交,则公共弦长的最大值为2
14.(2024·浙江绍兴·三模·多选)已知,为圆上的两个动点,点,且,则( )
A.
B.
C.外接圆圆心的轨迹方程为
D.重心的轨迹方程为
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