内容正文:
专题04 圆的方程
目录
A题型建模・专项突破
题型一、求圆的标准方程及简单应用 1
题型二、圆的一般方程判别条件的应用 2
题型三、求圆的一般方程及简单应用 2
题型四、点与圆的位置关系判断 3
题型五、利用点与圆的位置关系求参数(值)范围 3
题型六、与圆有关的轨迹问题 4
题型七、与圆有关的最值问题 5
B综合攻坚・能力跃升
题型一、求圆的标准方程及简单应用
1.经过,,三点的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
2.已知圆C:,O为原点,则以为直径的圆方程为( )
A. B.
C. D.
3.过点,且圆心在直线上的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
4.圆心在直线上,并且与轴相切于点的圆的标准方程为 .
5.求满足下列条件的圆的标准方程:
(1)圆心在轴上,半径为5,且过点;
(2)求过两点和,圆心在轴上的圆的标准方程.
(3)求过三点的圆的标准方程.
(4)过点的圆与直线相切于点,求圆的标准方程.
题型二、圆的一般方程判别条件的应用
6.若方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.“”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
8.若,则方程表示的圆的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.已知,方程表示圆,则圆心坐标是 .
10.已知表示圆,则实数的值为
题型三、求圆的一般方程及简单应用
11.已知圆C的一般方程为,则圆C的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
12.与圆同圆心,且过点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
13.在平面直角坐标系中,已知的三个顶点,若直线过的外接圆的圆心,则 .
14.平面几何中有一个著名的定理:的三条高线的垂足、三边中点及三个顶点与垂心连线段的中点共圆,该圆称为的九点圆或欧拉圆,若,,的垂心为,则的九点圆的方程为 .
15.已知点外接圆的方程是
16.已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆心在直线x+y-1=0上,且圆心在第二象限,半径长为,求圆的一般方程.
题型四、点与圆的位置关系判断
17.已知点,与圆O:,则( )
A.点A与点B都在圆O外
B.点A在圆O外,点B在圆O内
C.点A在圆O内,点B在圆O外
D.点A与点B都在圆O内
18.点在圆的( )
A.外部 B.内部 C.圆周上 D.无法确定
19.“”是“坐标原点在圆的外部”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
20.已知如图点在圆上,圆沿着轴顺时针滚动弧度,点到了点的位置,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
21.已知圆过三点,点,则圆的一般方程为 ,点在圆 (内/上/外).
题型五、利用点与圆的位置关系求参数(值)范围
22.若点在圆外,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.已知圆的方程为,若点在圆外,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
24.若点在圆外,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
25.已知点关于直线对称的点Q在圆C:外,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.或
26.写出满足“点在圆外部”的一个的值: .
27.已知“”是“”表示圆的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
题型六、与圆有关的轨迹问题
28.已知直线:和:相交于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
29.已知点,,若点P满足,则P的轨迹方程为 .
30.已知点,圆上两动点满足,且四边形是矩形,则点的轨迹方程为 .
31.点A(2,0)是圆x2+y2=4上的定点,点B(1,1)是圆内一点,P,Q为圆上的动点.
(1)求线段AP的中点M的轨迹方程;
(2)若∠PBQ=90°,求线段PQ的中点N的轨迹方程.
题型七、与圆有关的最值问题
32.已知半径为3的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
33.已知直线过定点,若为圆上任意一点,则的最大值为( )
A.3 B.5 C.7 D.9
34.已知直线,直线,若与的交点为,且,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
35.已知点是圆上任意一点,则的最大值为( )
A.5 B.6 C.25 D.36
36.已知点和,若动点P满足,则点P到直线的距离的最大值为 ..
37.若平面内两定点间的距离为2,动点满足,则的最大值为 .
1.已知半径为3的圆的圆心与点关于直线对称,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
2.已知曲线C:表示圆,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.过和两点的面积最小的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
4.平面上一动点满足:且,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
5.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点的距离之比为常数(且)的点的轨迹是圆,此圆称为“阿波罗尼斯圆”,简称“阿氏圆”.已知在平面直角坐标系中,,,动点满足,则的最小值为( )
A. B.6 C. D.9
6.曲线和曲线组合围成“心形图”(如下图所示),记“心形图”为曲线,曲线所围成的“心形”区域的面积等于( )
A. B. C. D.
7.(多选)已知方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,表示圆心为的圆 B.当时,表示圆心为的圆
C.当时,表示的圆的半径为 D.当时,表示的圆与轴相切
8.(多选)若有一组圆:,下列命题正确的是( )
A.所有圆的半径均为2
B.所有的圆的圆心恒在直线上
C.当时,点在圆上
D.经过点的圆有且只有一个
9.(多选)已知圆C:x2+y2-4x-14y+45=0及点Q(-2,3),则下列说法正确的是( )
A.圆心C的坐标为(2,7) B.点Q在圆C外
C.若点P(m,m+1)在圆C上,则直线PQ的斜率为 D.若M是圆C上任一点,则|MQ|的取值范围为
10.已知圆C的圆心在直线上,且圆C经过点,,则圆C的标准方程是 .
11.如图,在等腰中,已知,,边的中点为,则点的轨迹所包围的图形的面积等于 .
12.定义:表示点到曲线上任意一点的距离的最小值.已知是圆上的动点,圆,则的取值范围为 .
13.若方程为表示圆.点,在圆上,
(1)求实数的取值范围.
(2)求出圆的圆心坐标和半径,并求当时圆的方程.
(3)求过点,且圆心在直线上的圆的方程.
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,Q为第一象限内一点,QA垂直于x轴,QB垂直于射线OM,垂足分别为A,B,且,,.
(1)求OQ的值;
(2)已知圆C通过四点,
①圆C的方程;
②设P是圆C上的任意一点,在x轴及射线OM上是否分别存在定点E,F,使为定值?若存在,指出定点的位置;若不存在,请说明理由.
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专题04 圆的方程
目录
A题型建模・专项突破
题型一、求圆的标准方程及简单应用 1
题型二、圆的一般方程判别条件的应用 4
题型三、求圆的一般方程及简单应用 5
题型四、点与圆的位置关系判断 8
题型五、利用点与圆的位置关系求参数(值)范围 10
题型六、与圆有关的轨迹问题 11
题型七、与圆有关的最值问题 13
B综合攻坚・能力跃升
题型一、求圆的标准方程及简单应用
1.经过,,三点的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由条件利用圆的弦的性质求出圆心的坐标,可得圆的半径,从而求得圆的标准方程.
【解析】由于所求的圆经过三点,和原点,
故圆心在直线上,又在上,故圆心的坐标为,
半径为,故要求的圆的标准方程为,
故选:B.
2.已知圆C:,O为原点,则以为直径的圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意确定以为直径的圆的圆心和半径,即可得答案.
【解析】由圆C:可知圆心,,
故以为直径的圆的圆心为,半径为,
故所求圆的方程为:.
故选:D
3.过点,且圆心在直线上的圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题设得的中垂线方程为,其与交点即为所求圆心,并应用两点距离公式求半径,写出圆的方程即可.
【解析】由题设,的中点坐标为,且,
∴的中垂线方程为,联立,
∴,可得,即圆心为,而,
∴圆的方程是.
故选:B
4.圆心在直线上,并且与轴相切于点的圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】根据直线交点得出圆心,再结合圆心及切线得出半径,最后应用圆的标准方程即可求解.
【解析】由题设可知圆为直线与的交点,其半径为3,
故圆标准方程为.
故答案为:.
5.求满足下列条件的圆的标准方程:
(1)圆心在轴上,半径为5,且过点;
(2)求过两点和,圆心在轴上的圆的标准方程.
(3)求过三点的圆的标准方程.
(4)过点的圆与直线相切于点,求圆的标准方程.
【答案】(1)或;(2);(3);(4)
【分析】(1)利用点的特征结合半径可先求圆心坐标,再写标准方程即可;
(2)设圆心坐标,利用到C、D距离相等计算求得圆心坐标,再写标准方程即可.
(3)首先设出圆的标准方程,再代入3点,即可求解.
(4)由圆心在直线垂直平分线上,直线与直线垂直,可求得圆心的坐标,并利用两点间距离公式求得半径,由此可得圆的标准方程.
【解析】(1)设圆心为,
则,
或,
圆心为或,
又,圆的标准方程为或;
(2)设圆心为,
,
,
即,
,,
圆的标准方程为.
(3)设圆的标准方程为,
得,得,
所以圆的标准方程是.
故答案为:
(4)两点在圆上,圆的圆心在垂直平分线上;
,中点为,的垂直平分线方程为;
直线与圆相切于点,直线与直线垂直,
,直线方程为:,即;
由得:,圆心,半径,
圆的标准方程为.
题型二、圆的一般方程判别条件的应用
6.若方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将方程化成,再利用条件,即可求解.
【解析】因为方程可变形为,
由题知,得到,
故选:C.
7.“”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
【答案】A
【分析】根据题意,化为圆的方程为标准方程,结合圆的方程,以及充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【解析】由方程,可得,
若时,可得,此时方程表示圆,即充分性成立;
反之:方程表示圆时,
例如:当时,方程可化为也可以表示圆,所以必要性不成立,
所以“”是“方程表示圆”的充分不必要条件.
故选:A
8.若,则方程表示的圆的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据圆的一般方程表示圆的条件求出参数的取值范围,即可判断.
【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
9.已知,方程表示圆,则圆心坐标是 .
【答案】
【分析】由条件结合圆的一般方程的特点列关系式求,再确定圆心坐标.
【解析】因为方程表示圆,
所以①,②,
由①可得或.
当时,,不满足要求,舍去,
当时,,满足要求,
所以圆的方程为,
即,圆心为;
故答案为:.
10.已知表示圆,则实数的值为
【答案】
【分析】将方程变形,利用方程表示的曲线为圆可得出关于的等式,求出的值,然后代值检验即可得解.
【解析】由题意知,由可得,
所以,即,解得或,
当时,方程为,可化为,不合题意;
当时,方程为,可化为,符合题意,
所以.
故答案为:
题型三、求圆的一般方程及简单应用
11.已知圆C的一般方程为,则圆C的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由一般方程得到标准方程即可求解.
【解析】由,
得,
可知圆C的圆心坐标为.
故选:C
12.与圆同圆心,且过点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设所求圆的方程为,利用点求得,从而确定正确答案.
【解析】依题意,设所求圆的方程为,
由于所求圆过点,所以,
解得,所以所求圆的方程为.
故选:B
13.在平面直角坐标系中,已知的三个顶点,若直线过的外接圆的圆心,则 .
【答案】
【解析】设的外接圆方程为,,
则,解得,
于是的外接圆方程为,即,其圆心,
由点在直线上,得,解得
故答案为:
14.平面几何中有一个著名的定理:的三条高线的垂足、三边中点及三个顶点与垂心连线段的中点共圆,该圆称为的九点圆或欧拉圆,若,,的垂心为,则的九点圆的方程为 .
【答案】
【解析】由,,,可得中点为,中点为,中点为,
设的九点圆方程为,
代入三点坐标,可得,
解得,
即,
故答案为:
15.已知点外接圆的方程是
【答案】
【分析】设圆的一般方程,将三个圆上的点的坐标代入圆方程得到方程组,求得方程组的解,即可得到圆的一般方程.
【解析】设所求圆的方程为.
由已知,点的坐标满足上述方程,分别代入方程,
可得关于的三元一次方程组,
解方程组得,
于是得到所求圆的一般方程为.
故答案为:.
16.已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圆心在直线x+y-1=0上,且圆心在第二象限,半径长为,求圆的一般方程.
【答案】x2+y2+2x-4y+3=0
【分析】利用圆的一般方程,代入条件,列出关系式,即可得到圆的一般方程.
【解析】圆心C,
∵圆心在直线x+y-1=0上,
∴---1=0,
即D+E=-2.①
又∵半径长r==,
∴D2+E2=20.②
由①②可得或
又∵圆心在第二象限,
∴-<0,即D>0.则
故圆的一般方程为x2+y2+2x-4y+3=0.
题型四、点与圆的位置关系判断
17.已知点,与圆O:,则( )
A.点A与点B都在圆O外
B.点A在圆O外,点B在圆O内
C.点A在圆O内,点B在圆O外
D.点A与点B都在圆O内
【答案】C
【分析】将点,代入圆的方程,根据点与圆位置关系的判断方法,即可得解.
【解析】将代入圆的方程,可得,
所以点A在圆O内;将代入圆的方程,
可得,所以点B在圆O外.
故选:C
18.点在圆的( )
A.外部 B.内部 C.圆周上 D.无法确定
【答案】A
【分析】将点的坐标代入圆的方程,即可判断.
【解析】因为,所以点在圆的外部.
故选:A.
19.“”是“坐标原点在圆的外部”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
【答案】B
【分析】先由“坐标原点在圆的外部”得且,进而可得.
【解析】由坐标原点在圆的外部可得,即且,
故“”是“且”的必要不充分条件,
故选:B
20.已知如图点在圆上,圆沿着轴顺时针滚动弧度,点到了点的位置,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出圆的半径,再求出相关长度即可.
【解析】设原来圆的方程为,代入点得
,解得,则圆的方程为,
则,,
则点的坐标为.
故选:B.
21.已知圆过三点,点,则圆的一般方程为 ,点在圆 (内/上/外).
【答案】 外
【分析】设圆的一般方程为,利用待定系数法,即可求得圆的方程,把点带入圆的方程,进而得到点与圆的位置关系.
【解析】设圆的一般方程为,
因为圆过三点,可得,解得,
满足,所以圆的方程为,
将点代入方程得,所以点在圆外.
故答案为:;外
题型五、利用点与圆的位置关系求参数(值)范围
22.若点在圆外,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据点在圆外,列出关于的不等式,求出不等式的解集即可得到的取值范围.
【解析】点在圆外,
且,
解得.
故选:C
23.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】由圆的方程为,
可得圆的标准方程为,所以,解得,
因为点在圆外,可得,
整理得,解得或,
综上可得,实数的取值范围是.
故选:D.
24.若点在圆外,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,
化为标准方程可得:,
则,即,①
又在圆外,可得:,解得:或,②
由①②取交集可知,实数的取值范围是,
故选:C.
25.已知点关于直线对称的点Q在圆C:外,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【解析】设点关于直线对称的点,则,解得.
因为在外,所以,可得
且表示圆可得,即得
综上可得.
故选:C.
26.写出满足“点在圆外部”的一个的值: .
【答案】4(答案不唯一, )
【分析】利用点与圆的位置关系求参数范围即可.
【解析】圆,则,
由点在圆外部,得,
解得,取.
故答案为:4
27.已知“”是“”表示圆的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出表示圆的充要条件,然后可判断出答案.
【解析】若表示圆,则,
解得.
“”是“”表示圆的必要不充分条件,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
题型六、与圆有关的轨迹问题
28.已知直线:和:相交于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由,则,
由,则直线过定点,
由,则直线过定点,
易知动点的轨迹为为直径的圆,圆心,半径,
由题意易知直线的斜率存在,则交点不能是,
则动点的轨迹方程为.
故选:C.
29.已知点,,若点P满足,则P的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】设出点坐标,由题意计算即可得.
【解析】设,由,故,
化简得:,故P的轨迹方程为.
故答案为:
30.已知点,圆上两动点满足,且四边形是矩形,则点的轨迹方程为 .
【答案】.
【分析】由圆的性质可得线段的中垂线过原点,再借助圆的定义求出轨迹方程即得.
【解析】由于线段是圆的弦,则线段的中垂线必过圆心,
又线段的中垂线是矩形的对称轴,因此该对称轴垂直平分线段,即,
显然不重合,当重合时,点重合,则点的轨迹是以为圆心,2为半径的圆(除点外),
所以点的轨迹方程是.
故答案为:
31.点A(2,0)是圆x2+y2=4上的定点,点B(1,1)是圆内一点,P,Q为圆上的动点.
(1)求线段AP的中点M的轨迹方程;
(2)若∠PBQ=90°,求线段PQ的中点N的轨迹方程.
【答案】(1)(x-1)2+y2=1;(2)x2+y2-x-y-1=0
【分析】(1)设出点M坐标,找到要求点M与已知点P的关系,代入已知点P满足的关系式由题意计算即可得.(2)设出点N(x,y),直接根据题目提供的条件列出方程化简整理即得
【解析】(1)设线段AP的中点M(x,y),
由中点坐标公式,得点P的坐标为(2x-2,2y).
∵点P在圆x2+y2=4上,
∴(2x-2)2+(2y)2=4,
故线段AP的中点M的轨迹方程为(x-1)2+y2=1.
(2)设线段PQ的中点N(x,y),
在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|.
设O为坐标原点,连接ON(图略),则ON⊥PQ,
∴|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2,
∴x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4,
故线段PQ的中点N的轨迹方程为x2+y2-x-y-1=0.
题型七、与圆有关的最值问题
32.已知半径为3的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据圆心轨迹是为圆心,3为半径的圆,即可根据求解.
【解析】半径为3的圆经过点,可得该圆的圆心轨迹是为圆心,3为半径的圆,
由,,
所以圆心到原点距离的最小值是.
故选:B.
33.已知直线过定点,若为圆上任意一点,则的最大值为( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】C
【分析】先分析出直线过定点,然后分析出定点在圆外,从而得到最大值为圆心距加半径.
【解析】由,得,所以直线过定点,
由,知圆心坐标,半径为2,
所以到圆心的距离为,
所以在圆外,故的最大值为.
故选:C.
34.已知直线,直线,若与的交点为,且,则的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【分析】通过直线方程求出两条直线所过的定点,再根据两直线垂直的条件判断两直线垂直,进而确定点的轨迹,最后结合点的位置求出的最小值.
【解析】可变形为由可得,则恒过定点,
同理可得恒过定点,且有,则,
此时的轨迹是以为直径的圆:.
因,由图知,当点在线段上时,的值最小,其最小值为.
故选:A.
35.已知点是圆上任意一点,则的最大值为( )
A.5 B.6 C.25 D.36
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用目标函数的几何意义,结合圆上的点与定点距离的最大值求解即可.
【解析】圆的圆心,半径,
目标函数表示圆上的点与定点距离的平方,
而,
所以的最大值为36.
故选:D
36.已知点和,若动点P满足,则点P到直线的距离的最大值为 ..
【答案】2
【分析】由点和,动点P满足,得到点P的轨迹方程,再求距离最大值即可.
【解析】因为点和,动点P满足,
设点,所以,整理得,
所以点P的轨迹是以为圆心,2为半径的圆,
因为直线恒过点,
当直线和直线OC垂直时点P到直线的距离取得最大值,
所以最大值为,
故答案为:2
37.若平面内两定点间的距离为2,动点满足,则的最大值为 .
【答案】
【分析】通过建立平面直角坐标系,根据距离公式可得出点的轨迹方程为圆,根据圆的几何性质得的最大值,再代入运算即可.
【解析】设,,由得即,
则
由圆的几何性质可知
所以即最大值为.
故答案为:.
1.已知半径为3的圆的圆心与点关于直线对称,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设圆心坐标,由对称知识求出圆心的坐标为,由此能求出半径为3的圆的标准方程.
【解析】设圆心坐标,
由圆心与点关于直线对称,得到直线与垂直,
结合的斜率为1得直线的斜率为,
所以,化简得①,
再由的中点在直线上,
得到,化简得②
联解①②,可得,,
圆心的坐标为,
半径为3的圆的标准方程为.
故选:D.
2.已知曲线C:表示圆,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据圆的一般方程表示圆的条件求出参数m的取值范围即可.
【解析】圆的标准方程为:,
故即或,
故选:D.
3.过和两点的面积最小的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出以为直径的圆的方程可得正确的选项.
【解析】
设过和两点的圆的圆心为,半径为,
则,
故,当且仅当为中点时等号成立,
故过和两点的圆的面积最小时直径为,
此时圆的圆心为,故其标准方程为,
故选:C.
4.平面上一动点满足:且,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设,借助两点间距离公式代入计算后化简即可得.
【解析】设,由,所以6,
整理得,即动点的轨迹方程为.
故选:C.
5.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点的距离之比为常数(且)的点的轨迹是圆,此圆称为“阿波罗尼斯圆”,简称“阿氏圆”.已知在平面直角坐标系中,,,动点满足,则的最小值为( )
A. B.6 C. D.9
【答案】A
【分析】根据两点距离公式计算可得根据圆的方程与两点距离公式,根据三角形三边关系求最值即可.
【解析】化简整理得
∴点P的轨迹是以点为圆心,为半径的圆;
而表示的是圆上的动点与圆外一定点间的距离,
∴的最小值即为的最小值,
而,∴的最小值为.
故选:A.
6.曲线和曲线组合围成“心形图”(如下图所示),记“心形图”为曲线,曲线所围成的“心形”区域的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示,设,线段的中点为,
因为曲线关于点对称,
所以可将曲线与轴,轴围成的区域割补为直角三角形的区域,
于是曲线与轴,轴围成的区域面积就是直角三角形的面积,
即;
根据对称性,可得曲线与轴,轴围成的区域面积为,
又曲线所围成的“心形”区域中,两个半圆的面积为,
所以曲线所围成的“心形”区域的面积等于.
故选:C.
7.(多选)已知方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,表示圆心为的圆 B.当时,表示圆心为的圆
C.当时,表示的圆的半径为 D.当时,表示的圆与轴相切
【答案】BCD
【分析】将圆的一般方程化为标准方程,结合选项,逐项判定,即可求解.
【解析】由题意,方程,可化为,
可圆的圆心坐标为,
A中,当时,此时半径为,所以A错误;
B中,当时,此时半径大于,表示圆心为的圆,所以B正确;
C中,当时,表示的圆的半径为,所以C正确;
D中,当时,可得,方程表示的圆半径为,
又圆心坐标为,所以圆心到轴的距离等于半径,所以圆与轴相切,所以D正确.
故选:BCD.
8.(多选)若有一组圆:,下列命题正确的是( )
A.所有圆的半径均为2
B.所有的圆的圆心恒在直线上
C.当时,点在圆上
D.经过点的圆有且只有一个
【答案】AB
【分析】根据圆的标准方程和性质逐项判断求解;
【解析】选项A: ,,故选项正确;
选项B: 根据可得,圆心为,在,故选项正确;
选项C: 当时,,代入不满足方程,故选项错误;
选项D:代入 得:即有两个解,故选项错误;
故选:AB
9.(多选)已知圆C:x2+y2-4x-14y+45=0及点Q(-2,3),则下列说法正确的是( )
A.圆心C的坐标为(2,7) B.点Q在圆C外
C.若点P(m,m+1)在圆C上,则直线PQ的斜率为 D.若M是圆C上任一点,则|MQ|的取值范围为
【答案】ABD
【分析】A选项,把圆的一般方程化为标准方程,求出圆心坐标;B选项,求出CQ的长度,与半径相比,判断点与圆的位置关系;C选项,把P点坐标代入,求出的值,进而求出直线PQ的斜率;D选项,由B选项求出点Q在圆C外,M是圆C上任一点,所以MQ|的长度满足,求出MQ|的取值范围.
【解析】将化为,所以圆心C坐标为,故A正确:因为两点之间的距离为,所以点Q在圆C外.故B正确,因为点在圆C上,所以,所以,即.所以直线的斜为,故C错误,因为圆心,半径所以,即,故D正确
故选:ABD.
10.已知圆C的圆心在直线上,且圆C经过点,,则圆C的标准方程是 .
【答案】
【分析】设圆的方程为,由条件列方程求可解.
【解析】因圆心在直线上,设圆心坐标为,
圆标准方程为:,
则,解得:,
所以圆C的标准方程为.
故答案为:
11.如图,在等腰中,已知,,边的中点为,则点的轨迹所包围的图形的面积等于 .
【答案】
【分析】利用解析几何思想直接求出点的轨迹方程,再用相关点法求出点的轨迹方程,从而可以判断轨迹是圆,再用圆的面积公式即可求解.
【解析】
因为,所以点的轨迹是阿波罗尼斯圆,
设点,代入两点间距离公式可得:,
整理方程得:.
又设动点,由边的中点为,可知点,代入以上方程,
可得点的轨迹方程为,
即,故所求的面积为.
故答案为:.
12.定义:表示点到曲线上任意一点的距离的最小值.已知是圆上的动点,圆,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】记为坐标原点,作出图形,求出的取值范围,即可得出的取值范围.
【解析】记为坐标原点,圆的圆心为原点,圆的半径为,
由圆的几何性质可知,,
且,即,即,
当且仅当点时,取最小值,当且仅当点时,取最大值,
故.
故答案为:.
13.若方程为表示圆.点,在圆上,
(1)求实数的取值范围.
(2)求出圆的圆心坐标和半径,并求当时圆的方程.
(3)求过点,且圆心在直线上的圆的方程.
【答案】(1)或;(2)圆心,半径,;
(3).
【解析】(1)由方程为表示圆,得,
整理得,解得或,
所以实数的取值范围是或.
(2)圆的圆心坐标为,半径,
当时,圆的方程为.
(3)线段的中点为,直线的斜率,
则线段的中垂线的方程为,由解得,
因此圆的圆心,半径,
所以圆的方程为.
14.如图,在平面直角坐标系xOy中,Q为第一象限内一点,QA垂直于x轴,QB垂直于射线OM,垂足分别为A,B,且,,.
(1)求OQ的值;
(2)已知圆C通过四点,
①圆C的方程;
②设P是圆C上的任意一点,在x轴及射线OM上是否分别存在定点E,F,使为定值?若存在,指出定点的位置;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)①;②存在定点
【分析】(1)由题意得出OM的直线方程,设出Q点坐标,利用点到直线的距离公式得出Q点坐标,利用两点距离公式得出;
(2)①由QA垂直x轴,QB垂直射线OM,垂足分别为A,B,所以圆C是以OQ为直径的圆,得出圆心,半径得出圆的方程;
②设圆C上的任意一点P的坐标为,点,点,,,得出关系式求出得出结论.
【解析】(1)解:直线OM的方程为,即,设,,
由题意可得,解得或(舍),所以点,
所以
(2)解:①由QA垂直x轴,QB垂直射线OM,垂足分别为A,B,所以圆C是以OQ为直径的圆,所以圆心坐标为,半径为,
所以圆C的方程为,即
②设圆C上的任意一点P的坐标为,点,点,,,
所以,化简得,
又因为点P在圆上,所以,
所以,
点P为圆C上任意一点,所以
解得,
经检验符合题意,所以在x轴及射线OM上分别存在定点,使为定值.
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