内容正文:
专题03 圆与方程
高频考点概览
考点01 圆的方程
考点02 直线与圆的位置关系
考点03圆与圆的位置关系
考点04 解答题
地 城
考点01
圆的方程
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)圆的圆心和半径分别是( )
A., B., C., D.,
2.(24-25高二上·广西南宁普通高中·期中)已知圆,则该圆的圆心和半径分别是( )
A.,5 B.,5 C., D.,
3.(24-25高二上·广西玉林第一中学·)圆的圆心坐标和半径分别为( )
A., B., C., D.,
4.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)以直线恒过的定点为圆心,半径为的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知圆,过平面上的点引圆的两条切线,使得,则的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二上·广西部分名校·)已知为圆:上的动点,点满足,记的轨迹为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·广西梧州·)已知圆关于直线对称,则圆的半径为( )
A. B.2 C. D.4
8.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)方程所表示的圆的最大面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二上·广西南宁普通高中·期中)若是一个圆的方程,则实数可取的值有( )
A. B. C. D.
三、填空题
10.(24-25高二上·广西南宁琼林高级中学·期中)若点在圆上,则实数 .
11.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知实数满足,则的最小值是 .
12.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知点,若圆上存在点满足,则实数的取值范围是 .
地 城
考点02
直线与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·广西梧州·)已知圆关于直线对称,则圆的半径为( )
A. B.2 C. D.4
2.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知圆为直线上的一个动点,过点作圆的切线,切点分别为,若直线关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知直线与曲线有且只有一个公共点,则实数的范围是( )
A. B.或
C.或 D.
4.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)若直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A.] B. C. D.
二、多选题
5.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)下列说法正确的是( )
A.过点且垂直于直线的直线方程为
B.过点且在x、y轴截距相等的直线方程为
C.曲线过点的最短弦长为;
D.直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围
三、填空题
6.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知直线l过点,且与圆相切,则直线l的方程为 .
地 城
考点03
圆与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)圆:与圆:的位置关系为( )
A.相交 B.相离 C.外切 D.内切
2.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)圆与圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.相离
3.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)已知圆:,圆:,则与的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.外离 D.相交
4.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆是,若圆与椭圆的蒙日圆有且仅有一个公共点,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
二、多选题
5.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)已知圆,圆,(,且,不同时为0)交于不同的两点,,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)以下四个命题表述正确的是( )
A.直线恒过定点
B.圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1
C.曲线与曲线恰有三条公切线,则
D.已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,其中、为切点,则直线经过定点
三、填空题
7.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)圆与圆的位置关系为外切,则的值为 .
8.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知点,若圆上存在点满足,则实数的取值范围是 .
地 城
考点04
解答题
1.(24-25高二上·广西梧州·)已知直线过点且与圆相切.
(1)求直线的方程;
(2)若圆与轴相切,圆心在直线上,且被直线截得的弦长为,求圆的标准方程.
2.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)已知圆经过点,,且圆与轴相切.
(1)求圆的一般方程;
(2)设是圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程.
3.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知圆:.若直线:与圆相交于A,B两点,且.
(1)求圆的方程;
(2)请从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为点的坐标,求过点与圆相切的直线的方程.
①;②.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
4.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知在中,,,.
(1)求的外接圆的标准方程;
(2)过点作的外接圆的切线,求该切线方程.
5.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知不过原点的直线在两坐标轴上的截距相等.
(1)求直线的倾斜角;
(2)若直线过点,求直线的方程;
(3)若直线与直线垂直,且直线被圆截得的弦长为2,求直线在轴上的截距.
6.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)已知圆.
(1)求圆的标准方程,并写出圆的圆心坐标和半径:
(2)若直线与圆交于A,B两点,且,求的值.
7.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)已知圆C的方程为:.
(1)若直线与圆C相交于A、B两点,且,求实数a的值;
(2)过点作圆C的切线,求切线方程.
8.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)平面直角坐标系中,已知圆的圆心是,且经过点,直线的方程为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若与圆相切,求m的值;
(3)若直线被圆截得的弦长,求的值.
9.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知和为圆上两点.
(1)求圆的方程;
(2)过点向圆作切线,求切线的方程;
10.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)年月日是郑和下西洋周年纪念日,也是第个中国航海日.设立“航 海日”对于我国开发海洋、维护海权、加强海防、实现建 设航天强国和海洋强国的目的,有着十分深远的战略意义. 在某次任务中,为了保证南沙群岛附近海域航行的安全, 我国航海部门在南沙群岛的中心岛屿正西与正北两个方 向,分别设立了观测站,它们与南沙群岛中心岛屿 的距离分别为海里和海里.某时段,为了检 测观察的实际范围(即安全预警区),派出一艘观察船,始终要求巡视行驶过程中观察船 的位置到观测站的距离与南沙群岛中心岛屿的距离之商为.
(1)求小船的运动轨迹方程;
(2)为了探查更远的范围,航海部门又安排一艘巡艇,从观测站出发,往观测站方向直线行驶,规定巡艇不进入预警区,求的取值范围.
11.(24-25高二上·广西南宁普通高中·期中)为了保证我国东海油气田海域海上平台的生产安全,海事部门在某平台的北偏西方向处设立观测点,在平台的正东方向处设立观测点,规定经过三点的圆以及其内部区域为安全预警区.如图所示:以为坐标原点,的正东方向为轴正方向,建立平面直角坐标系.
(1)试写出的坐标,并求两个观测点之间的距离;
(2)试求经过三点的圆的标准方程;
(3)某日经观测发现,在该平台正南方向的处,有一艘轮船正以每小时的速度沿北偏东方向行驶,如果航向不变,该轮船是否会进入安全预警区?如果不进入,请说明理由;如果进入,则它在安全预警区内会行驶多长时间?
12.(24-25高二上·广西名校联盟·期中)若圆与圆相交于P,Q两点,,且为线段PQ的中点,则称是的m等距共轭圆.已知点,均在圆上,圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程.
(2)若圆是圆的8等距共轭圆,设圆心的轨迹为.
(i)求的方程.
(ii)已知点,直线l与曲线交于异于点H的E,F两点,若直线HE与HF的斜率之积为3,试问直线l是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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专题03 圆与方程
高频考点概览
考点01 圆的方程
考点02 直线与圆的位置关系
考点03圆与圆的位置关系
考点04 解答题
地 城
考点01
圆的方程
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)圆的圆心和半径分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【详解】先化为标准方程可得,故圆心为,半径为.故选:D.
2.(24-25高二上·广西南宁普通高中·期中)已知圆,则该圆的圆心和半径分别是( )
A.,5 B.,5 C., D.,
【答案】C
【详解】解:将圆的一般式方程化为标准方程得,所以圆心为,半径为.故选:C.
3.(24-25高二上·广西玉林第一中学·)圆的圆心坐标和半径分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【详解】圆的方程可化为:,圆心坐标为,半径.故选:C.
4.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)以直线恒过的定点为圆心,半径为的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由,得,令,则,即直线恒过定点,则圆的方程为,即,故选:D.
5.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知圆,过平面上的点引圆的两条切线,使得,则的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】圆,半径,设,设切线与圆分别切于,所以,因为两切线,所以四边形为正方形,所以,点P在以C为圆心,2为半径的圆上,则的轨迹方程为.故选:B.
6.(24-25高二上·广西部分名校·)已知为圆:上的动点,点满足,记的轨迹为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设,因为,所以,又在圆:上,故,即的方程为.故选:C
7.(24-25高二上·广西梧州·)已知圆关于直线对称,则圆的半径为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【详解】由,可得圆的圆心为.因为圆关于直线对称,
所以由圆的对称性可知,圆心在直线上,则,解得,故圆,可化为,所以圆的半径为.故选:A.
8.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)方程所表示的圆的最大面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意整理可得:,则,解得,
且圆的半径,当且仅当时,等号成立,即圆的半径最大值为3,所以圆的最大面积为.故选:B.
二、多选题
9.(24-25高二上·广西南宁普通高中·期中)若是一个圆的方程,则实数可取的值有( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】是一个圆的方程,,解得:,
实数可取的值有和.故选:CD.
三、填空题
10.(24-25高二上·广西南宁琼林高级中学·期中)若点在圆上,则实数 .
【答案】或
【详解】解:因为点在圆上,则点的坐标满足圆的方程,即,得解得:或.故答案为或.
11.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知实数满足,则的最小值是 .
【答案】
【详解】方程可化为,所以是以为圆心,半径为的圆上的点,与的距离是,所以的最小值是.故答案为:
12.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知点,若圆上存在点满足,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,设,则,,因为,整理可得,即点P在以为圆心,半径的圆上,可知两圆有公共点,则,即,整理可得,解得或,所以实数的取值范围是.故答案为:.
地 城
考点02
直线与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·广西梧州·)已知圆关于直线对称,则圆的半径为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【详解】由,可得圆的圆心为.因为圆关于直线对称,
所以由圆的对称性可知,圆心在直线上,则,解得,故圆,可化为,所以圆的半径为.故选:A.
2.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知圆为直线上的一个动点,过点作圆的切线,切点分别为,若直线关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图,根据题意,可得圆的圆心为,半径.
若圆的切线关于直线对称,则,结合直线的斜率,
可知直线的方程为,由,解得,所以,
,由对称性可知,故,
故选:B.
3.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)已知直线与曲线有且只有一个公共点,则实数的范围是( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】C
【详解】曲线,即,表示一个半圆(单位圆位于轴及轴右侧的部分).
如图,、、,当直线经过点时,,求得;当直线经过点、点时,,求得;当直线和半圆相切时,由圆心到直线的距离等于半径,可得,求得,或(舍去),故要求的实数的范围为或,
故选:C.
4.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)若直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A.] B. C. D.
【答案】A
【详解】曲线即为半圆:,其图象如图所示,曲线与轴的交点为,而直线为过的动直线,
当直线与半圆相切时,有,解得,当直线过时,有,因为直线与半圆有两个不同的交点,故,故选:A.
二、多选题
5.(24-25高二上·广西南宁第二中学·)下列说法正确的是( )
A.过点且垂直于直线的直线方程为
B.过点且在x、y轴截距相等的直线方程为
C.曲线过点的最短弦长为;
D.直线与曲线有两个不同的交点,则实数的取值范围
【答案】AC
【详解】A:与直线垂直的直线斜率为,故所求直线为,即,对;
B:若截距不为0时,令直线为,则,此时直线方程为,错;
C:由,是焦点为的抛物线,故过点的最短弦为通径,长度为,对;
D:由过定点,是圆上半部分,如下图,当动直线与半圆的左上方相切时,有,即,得,当动直线过半圆左侧端点时,即,结合图知,,D错.
故选:AC
三、填空题
6.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)已知直线l过点,且与圆相切,则直线l的方程为 .
【答案】或
【详解】因为,所以点P在圆外.当直线l的斜率存在时,设其方程为,即.由题意知圆O的圆心坐标为O(0,0),半径为2.因为圆心到切线的距离等于半径,所以,解得,故直线l的方程为.当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为,也满足条件.故直线l的方程为或.故答案为:或.
地 城
考点03
圆与圆的位置关系
一、单选题
1.(24-25高二上·广西南宁武鸣区武鸣高级中学·期中)圆:与圆:的位置关系为( )
A.相交 B.相离 C.外切 D.内切
【答案】A
【详解】圆:的圆心为,半径为.圆:的圆心为,半径为.,,所以两圆相交.故选:A
2.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)圆与圆的位置关系是( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.相离
【答案】A
【详解】由已知得圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
故,所以圆与圆相交.故选:A.
3.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)已知圆:,圆:,则与的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.外离 D.相交
【答案】D
【详解】因为的圆心为,半径,的圆心为,半径,所以,所以,所以与两圆相交,故选:D.
4.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)画法几何学的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆是,若圆与椭圆的蒙日圆有且仅有一个公共点,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】B
【详解】由已知条件可知,且,蒙日圆方程为,蒙日圆的圆心为原点,半径为,圆的圆心为,半径为,因为两圆只有一个公共点,则两圆外切或内切,则或,又因为,所以,或,解得或,故选:B.
二、多选题
5.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)已知圆,圆,(,且,不同时为0)交于不同的两点,,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】圆和圆交于不同的两点,,
∴两圆方程相减可得直线的方程为:,即,分别把点,两点坐标代入得:,,上面两式相减得:,即,所以选项A正确;由上得:,所以选项B正确;∵两圆的半径相等,∴由圆的性质可知,线段与线段互相平分,则有,,变形可得,,故C正确,D错误.故选:ABC
6.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)以下四个命题表述正确的是( )
A.直线恒过定点
B.圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1
C.曲线与曲线恰有三条公切线,则
D.已知圆,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,其中、为切点,则直线经过定点
【答案】BCD
【详解】由,得,联立,解得,
直线恒过定点,故A错误;圆心到直线的距离等于1,直线与圆相交,而圆的半径为2,故到直线距离为1的两条直线,一条与圆相切,一条与圆相交,因此圆上有三个点到直线的距离等于1,故B正确;两圆有三条公切线,则两圆外切,曲线化为标准式,曲线化为标准式,圆心距为,解得,故C正确;设点的坐标为,,以为直径的圆的方程为,两圆的方程作差得直线的方程为:,消去得,,令,,解得,,故直线经过定点,,故D正确.故选:BCD
三、填空题
7.(24-25高二上·广西南宁第三十六中学·期中)圆与圆的位置关系为外切,则的值为 .
【答案】
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径为,两圆心之间的距离,且两圆外切,,,故答案为:.
8.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)已知点,若圆上存在点满足,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,设,则,,因为,整理可得,即点P在以为圆心,半径的圆上,可知两圆有公共点,则,即,整理可得,解得或,所以实数的取值范围是.故答案为:.
地 城
考点04
解答题
1.(24-25高二上·广西梧州·)已知直线过点且与圆相切.
(1)求直线的方程;
(2)若圆与轴相切,圆心在直线上,且被直线截得的弦长为,求圆的标准方程.
【详解】(1)可化为,即圆心为,半径为
将点的坐标代入圆的方程,成立,则点在圆上,
点与点连线的斜率为,所以直线的斜率为1,
故直线的方程为,即.
(2)设所求圆的圆心坐标为,由于该圆与轴相切,因此该圆的半径为,
所以该圆的方程是.
因为该圆被直线截得的弦长为,所以该圆圆心到直线的距离,
由,解得.故圆的标准方程为或.
2.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)已知圆经过点,,且圆与轴相切.
(1)求圆的一般方程;
(2)设是圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程.
【详解】(1)设圆的方程为,因为圆过点,,又跟轴相切,
圆必在轴右侧,且跟轴的切点为,圆心的纵坐标为.
,解得,
圆的方程为,化简得.
(2)解:设.因为为线段的中点,所以,
因为点是圆上的动点,所以,即,
所以的轨迹方程为.
3.(24-25高二上·广西平果铝城中学·期中)已知圆:.若直线:与圆相交于A,B两点,且.
(1)求圆的方程;
(2)请从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为点的坐标,求过点与圆相切的直线的方程.
①;②.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【详解】(1)如图所示,过圆心O做垂直于AB的垂线交AB于C点,根据点点到直线距离公式:,,根据勾股定理:,得圆的方程:
(2)选①:由(1)可知点在圆外,若切线斜率不存在, ,由图可知为过点P与圆相切的直线的方程;若斜率存在,根据点斜式设直线的方程为,整理为一般式,因为直线与圆相切,则,解得,
直线的方程为:,
综上所述过点与圆相切的直线的方程为或.
选②:由(1)可知点在圆上,的直线方程为,
则过点与圆相切的直线与垂直,斜率为
根据点斜式设直线的方程为,整理为一般式.
4.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知在中,,,.
(1)求的外接圆的标准方程;
(2)过点作的外接圆的切线,求该切线方程.
【详解】(1)设的外接圆的标准方程为,则
解得故的外接圆的标准方程为.
(2)由(1)得外接圆的圆心为,半径为5.
因为,所以切线的斜率为,
故所求切线方程为,即.
5.(24-25高二上·广西合浦县·期中)已知不过原点的直线在两坐标轴上的截距相等.
(1)求直线的倾斜角;
(2)若直线过点,求直线的方程;
(3)若直线与直线垂直,且直线被圆截得的弦长为2,求直线在轴上的截距.
【详解】(1)设直线,即,
则直线的斜率为,根据,可求得倾斜角为;
(2)将点的坐标代入,可得,
所以直线的方程为;
(3)因为直线与直线垂直,所以可设,
因为点到直线的距离,所以,
解得,则直线在轴上的截距为.
6.(24-25高二上·广西玉林六校·期中)已知圆.
(1)求圆的标准方程,并写出圆的圆心坐标和半径:
(2)若直线与圆交于A,B两点,且,求的值.
【详解】(1)由,得,
则圆的标准方程为,圆的圆心坐标,半径为.
(2)由,得圆心到直线的距离为,
则圆心到直线的距离,得或.
7.(24-25高二上·广西玉林容县高级中学·)已知圆C的方程为:.
(1)若直线与圆C相交于A、B两点,且,求实数a的值;
(2)过点作圆C的切线,求切线方程.
【详解】(1)圆的方程为:,则圆的圆心为,半径为2,
直线与圆相交于、两点,且,
则,解得或;
(2)当切线的斜率不存在时,直线,与圆相切,
切线的斜率存在时,可设切线为,即,
由切线的定义可知,,解得,故切线方程为,
综上所述,切线方程为或.
8.(24-25高二上·广西来宾忻城县高级中学·期中)平面直角坐标系中,已知圆的圆心是,且经过点,直线的方程为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若与圆相切,求m的值;
(3)若直线被圆截得的弦长,求的值.
【详解】(1)由题意知,,所以圆的方程为.
(2)若与圆相切,则圆心到直线的距离,
解得或
(3)设圆心到直线的距离为,则有
因为,所以,
由点到直线的距离公式得,解得或.
9.(24-25高二上·广西南宁银海三雅学校·期中)已知和为圆上两点.
(1)求圆的方程;
(2)过点向圆作切线,求切线的方程;
【详解】(1)∵和为圆上两点.
∴,解得,∴圆的方程为:.
(2)若切线的斜率不存在,则切线的方程为.
若切线的斜率存在,设切线的方程为,即.
因为直线与圆相切,所以圆心到的距离为5,即,解得,
所以切线的方程为,即.
综上,切线的方程为或.
10.(24-25高二上·广西“贵百河一武鸣高中”·期中)年月日是郑和下西洋周年纪念日,也是第个中国航海日.设立“航 海日”对于我国开发海洋、维护海权、加强海防、实现建 设航天强国和海洋强国的目的,有着十分深远的战略意义. 在某次任务中,为了保证南沙群岛附近海域航行的安全, 我国航海部门在南沙群岛的中心岛屿正西与正北两个方 向,分别设立了观测站,它们与南沙群岛中心岛屿 的距离分别为海里和海里.某时段,为了检 测观察的实际范围(即安全预警区),派出一艘观察船,始终要求巡视行驶过程中观察船 的位置到观测站的距离与南沙群岛中心岛屿的距离之商为.
(1)求小船的运动轨迹方程;
(2)为了探查更远的范围,航海部门又安排一艘巡艇,从观测站出发,往观测站方向直线行驶,规定巡艇不进入预警区,求的取值范围.
【详解】(1)根据已知条件设以为坐标原点,为轴的正方向,建立平面直角坐标系,根据已知条件设且,
由有,;
,即,
整理得,它是以为圆心,为半径的圆.
所以小船的运动的轨迹方程为:.
(2)由(1)可知,过的直线不过坐标原点且不与坐标轴垂直,
所以直线截距式方程为化为一般式方程为,
根据题意,,解得,所以综上可知的取值范围为.
11.(24-25高二上·广西南宁普通高中·期中)为了保证我国东海油气田海域海上平台的生产安全,海事部门在某平台的北偏西方向处设立观测点,在平台的正东方向处设立观测点,规定经过三点的圆以及其内部区域为安全预警区.如图所示:以为坐标原点,的正东方向为轴正方向,建立平面直角坐标系.
(1)试写出的坐标,并求两个观测点之间的距离;
(2)试求经过三点的圆的标准方程;
(3)某日经观测发现,在该平台正南方向的处,有一艘轮船正以每小时的速度沿北偏东方向行驶,如果航向不变,该轮船是否会进入安全预警区?如果不进入,请说明理由;如果进入,则它在安全预警区内会行驶多长时间?
【详解】(1)由题意知:,,,
,,.
(2)设经过三点的圆的方程为:,
,解得:,
所求圆的一般方程为:,
则经过三点的圆的标准方程为:.
(3)由题意知:,则轮船航向所在直线方程为:,即,
由(2)知:经过三点的圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离,
直线与圆相交,即轮船会进入安全预警区;
设直线与圆的交点为,则,
则轮船在安全预警区内会行驶小时.
12.(24-25高二上·广西名校联盟·期中)若圆与圆相交于P,Q两点,,且为线段PQ的中点,则称是的m等距共轭圆.已知点,均在圆上,圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程.
(2)若圆是圆的8等距共轭圆,设圆心的轨迹为.
(i)求的方程.
(ii)已知点,直线l与曲线交于异于点H的E,F两点,若直线HE与HF的斜率之积为3,试问直线l是否过定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【详解】(1)因为圆心在直线上,设,且点,均在圆上,则,可得,解得,
即圆心为,半径,所以圆的标准方程为.
(2)(i)因为,由题意可得:,
可知圆心的轨迹为是以为圆心,半径的圆,所以的方程为;
(ⅱ)若直线l的斜率存在,设直线l:,,
联立方程,消去y可得,
则,且,
因为,
整理可得,
则
可得,即或,
当,直线过定点;
当,直线过定点,不合题意;
可知直线过定点;
若直线l的斜率不存在,设,
则,即,
且在圆上,则,
即,解得,不合题意;
综上所述:直线过定点.
试卷第1页,共3页
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