内容正文:
课时作业(六) 圆的标准方程
[基础达标练]
1.圆(x-1)2+(y+)2=1的圆心坐标是( )
A.(1,) B.(-1,)
C.(1,-) D.(-1,-)
答案:C
2.已知点A(3,-2),B(-5,4),以线段AB为直径的圆的标准方程是( )
A.(x-1)2+(y+1)2=25
B.(x+1)2+(y-1)2=25
C.(x-1)2+(y+1)2=100
D.(x+1)2+(y-1)2=100
答案:B
3.若直线3x+y+a=0过圆(x+1)2+(y-2)2=5的圆心,则a=( )
A.-1 B.1
C.3 D.-3
解析:选B 圆(x+1)2+(y-2)2=5的圆心为C(-1,2),又直线3x+y+a=0过圆心,∴3×(-1)+2+a=0,∴a=1.
4.(多选)已知点P(a,a+1)在圆x2+y2=25内部,则实数a的取值可以是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选ABC 由a2+(a+1)2<25,可得2a2+2a-24<0,解得-4<a<3.故选ABC.
5.如果圆(x-m)2+(y-2m)2=r2关于直线x+y-3=0对称,则圆的圆心坐标为________.
解析:圆的圆心为(m,2m),由题意,圆心在直线上,即m+2m-3=0,解得m=1,所以圆心坐标为(1,2).
答案:(1,2)
6.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1:(x-4)2+(y-8)2=1,圆C2:(x-6)2+(y+6)2=9,若圆心在x轴上的圆C同时经过圆C1和圆C2的圆心,则圆C的方程是________.
解析:由圆的性质可知,线段C1C2的垂直平分线过圆心,线段C1C2的中点坐标为,即(5,1),
直线C1C2的斜率k==-7,
所以线段C1C2的垂直平分线方程为y-1=(x-5),
令y=0得x=-2,即圆心C的坐标为(-2,0),
其半径r= =10,
所以圆C的方程为(x+2)2+y2=100.
答案:(x+2)2+y2=100
7.已知三点A(3,2),B(5,-3),C(-1,3),以点P(2,-1)为圆心作一个圆,使A,B,C三点中一点在圆外,一点在圆上,一点在圆内,求这个圆的方程.
解:要使A,B,C三点中一点在圆外,一点在圆上,一点在圆内,则圆的半径是|PA|,|PB|,|PC|中的中间值.
由于|PA|=,|PB|=,|PC|==5,
即|PA|<|PB|<|PC|,
所以圆的半径r=|PB|=.
故所求圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=13.
8.求满足下列条件的圆的标准方程:
(1)经过点P(5,1),圆心为点C(8,-3);
(2)经过点P(4,2),Q(-6,-2),且圆心在y轴上.
解:(1)圆的半径长为r=|CP|==5,圆心为点C(8,-3),所以圆的方程为(x-8)2+(y+3)2=25.
(2)设所求圆的方程是x2+(y-b)2=r2,
因为点P,Q在所求圆上,依题意得
解得
所以所求圆的方程是x2+=.
[能力提升练]
9.直线l将圆(x-1)2+(y-2)2=5平分且与直线-=1平行,则直线l的方程是( )
A.2x-y-4=0
B.x+2y-3=0
C.2x-y=0
D.x-2y+3=0
解析:选C 直线l将圆(x-1)2+(y-2)2=5平分,故直线l过圆心(1,2),且与直线-=1平行,故可设直线l为-=C,代入点(1,2)得C=-=0,所以直线l的方程为-=0,即2x-y=0.
10.已知两点A(-1,0),B(0,2),点P是圆(x-1)2+y2=1上任意一点,则△PAB面积的最大值与最小值分别是( )
A.2,(4-)
B.(4+),(4-)
C.,4-
D.(+2),(-2)
解析:选B 点A(-1,0),B(0,2)所在的直线方程为2x-y+2=0,圆(x-1)2+y2=1的圆心到直线的距离为=,又AB=,所以△PAB面积的最大值为××=(4+),最小值为××=(4-),选B.
11.(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轴截得的线段长为6
答案:ACD
12.已知实数x,y满足y=,则t=的取值范围是________.
解析:
y=表示上半圆,t可以看作动点(x,y)与定点(-1,-3)连线的斜率.
如图:
A(-1,-3),B(3,0),C(-3,0),
则kAB=,kAC=-,
所以t≤-或t≥.
答案:t≤-或t≥
13.已知圆C过点A(1,2)和B(1,10)且圆心C到直线x-2y-1=0的距离与半径长相等.求圆C的方程.
解:圆心在线段AB的垂直平分线y=6上,设圆心为(a,6)半径为r,则圆的方程为(x-a)2+(y-6)2=r2.将点(1,10)代入得(1-a)2+(10-6)2=r2.①
而r=,代入①,得(a-1)2+16=,
解得a=3,r=2,或a=-7,r=4.
故圆C的方程为(x-3)2+(y-6)2=20或(x+7)2+(y-6)2=80.
[素养拓展练]
14.已知实数x,y满足方程x2+(y-1)2=,求的取值范围.
解:可以看成圆上的点P(x,y)到A(2,3)的距离.圆心C(0,1)到A(2,3)的距离为d==2.
由图可知,圆上的点P(x,y)到A(2,3)
的距离的范围是,
即的取值范围是.
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