内容正文:
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专题03圆的方程
☆8大高频考点概览
考点01直线与圆的位置关系
考点02圆与圆的位置关系
考点03参数范围和最值问题
考点04圆的新定义问题
考点05圆性质的综合
考点06圆的弦长综合
考点07圆的最值问题
考点08圆的轨迹方程和新定义问题
目目
考点01
直线与圆的位置关系
1.(2425高二上江西南昌第三中学期中)若直线2x+y-2=0为圆x-)2+y2=1的一条对称轴,则
a=()
A.吉
B.-克
C.1
D.-1
2.(24-25高二上江西南昌新民外语学校期中)圆(x-1)2+(y+3)2=10的圆心到直线x-y+2=0
的距离为()
A.2
B.3V2
C.3
D.2
3.(24-25高二上江西德兴第六高级中学.期中)直线3x+4y-25=0与圆x2+y2=4的位置关系是()
A.相交且直线过圆心
B.相交但直线不过圆心C.相切D.相离
4.(24-25高二上江西南昌第十九中学.期中)设a,b为实数,若直线ax+by=2与圆x2+y2=1相切,则
点P(a,b)与圆的位置关系()
A.在圆上
B.在圆外
C.在圆内
D.不能确定
5.(24-25高二上江西景德镇乐平私立洪马中学期中)若直线y=kx+1与圆x2+y2=1相交于P,Q两点,
且∠P0Q=120°(其中0为原点),则k的值为()
A.-5或5B.5
C.-V2或V2
D.2
6.(24-25高二上江西景德镇乐平私立洪马中学期中)已知过点A2,0与圆:x2+y2-4y一1=0相切的
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两条直线分别是l1l2,若l1,l2的夹角为,则tan《=()
A.-
军
B,零
c.-⑤
D.15
7.(2425高二上江西景德镇一中期中)设m,n∈R,若直线(m+1)x+(n+1)y-2=0与圆
x-1)+y-1)-1相切,则m+n的取值范围是
A.[1-5,1+5]
B.(-∞,1-5]U[1+5,+o∞)
C.[2-2W2,2+2y2
D.(-0o,2-22]U[2+22,+0)
8.(24-25高二上江西景德镇乐平私立洪马中学期中)圆心为直线x-y+2=0与直线2x+y-8=0的交
点,且过原点的圆的标准方程是
9.(24-25高二上江西南昌县莲塘第一中学期中)经过点P(2,一1),且被圆C:
x2+y2-6x-2y一15=0所截得的弦最短时的直线的方程为
目目
考点02
圆与圆的位置关系
1.(24-25高二上江西南昌第一中学期中)圆C1:(x+2)2+(y-2)2=4和圆
C2:(x-2)2+(y-5)2=16的位置关系是()
A.内切
B.相离
C.相交
D.外切
2.(24-25高二上江西南昌县莲塘第一中学期中)已知动圆C与圆C1:(x一3)+y2=4外切,与圆
C2:(x+3)2+y2=4内切,则动圆圆心C的轨迹方程为()
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.双曲线一支
3.(24-25高二上江西乐平中学期中)已知圆C1:(x+3)2+(y-5)2=1,圆C2:(x-6)2+(y-3)=4,
M,N分别是圆CC2的动点,P为直线x-y-6=0上的动点,则PM+|PN的最小值为()
A.6
B.10
C.13
D.16
4.(24-25高二上江西赣州十八县(、区)二十四校期中)若存在点P,使得圆C1:x2+y2=4与圆
C2:x2+y2-4x+2y+a=0关于点P对称,则a=()
A.1
B.-1
C.2
D.-2
5.(24-25高二上江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)设圆C1:x2+y2-2x+4y=4,圆
C2:x2+y2+6x-8y=0,则圆C1,C2的公切线有()
A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
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6.(24-25高二上江西宜春第一中学期中)圆x2+y2+x-2y一20=0与圆x2+y2=25相交所得公共弦
长为
目目
考点03
圆的范围和最值问题
1.(2425高二上江西南昌第十九中学期中)若圆C:(x-1)2+(y-3)2=8上存在两个点到直线
1:x+y+m=0的距离为2,则实数m的取值范围是()
A.-6<m<-2
B.-10<m<-2
C.-2<m<2或.-10<m<-6D.m<-6或m>-2
2.(24-25高二上江西宜春第一中学期中)已知点0是坐标原点,点Q是圆(x-3)+(y+4)2=1上的动点,
点P(t,-t-4),则当实数t变化时,PQ+|PO的最小值为()
A.8
B.7
C.6
D.5
3.(24-25高二上江西赣州赣南师范大学附属中学期中)直线ax+by-1=0(a>0,b>0)等分圆
(x-1)+(y-2)2=4的周长,则特+的最小值为()
A.9
B.4
C.6
D.18
目目
考点04
圆的方程综合
1.
(多选题)已知圆0:x2+y2=4,则()
A.圆0与直线mx+y-m-1=0必有两个交点
B.圆0上存在4个点到直线1:x-y+V2=0的距离都等于1
C.若圆0与圆x2+y2-6x-8y+m=0恰有三条公切线,则m=16
D.已知动点P在直线x十y-4=O上,过点P向圆O引两条切线,A,B为切点,则OPAB的最小值
为8
2.(24-25高二上江西南昌第一中学·期中)(多选题)己知直线1:kx-y+4-4k=0与圆
M:x2+y2-4x一4y+4=0,则下列说法中正确的是()
A.直线1与圆M一定相交
B.若k=0,则直线!与圆M相切
C.当k=1时,直线1被圆M截得的弦最长
D.圆心M到直线的距离的最大值为2√2
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3.(24-25高二上江西南昌第三中学期中)(多选题)己知直线1:kx-y-k=0,圆
M:x2+y2+Dx+Ey+1=0的圆心坐标为(2,1),则下列说法正确的是()
A.直线1恒过点(1,0)
B.D=-4,E=-2
C.直线!被圆M截得的最短弦长为2√3
D.当k=1时,圆M上存在无数对点关于直线对称
4.(24-25高二上江西乐平中学期中)(多选题)已知点P,Q是圆0:x2+y2=5上的两个动点,点A是直
线l:x十y-4=0上的一定点,若∠PAQ的最大值为90°,则点A的坐标可以是()
A.(1,3)
B.(2,2)
C.(3,1)
D.(4,0)
5.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学.期中)(多选题)圆01:x2+y2-2x=0和圆
02:x2+y2+4x-6y=0的交点为A,B,则()
A.公共弦AB所在直线的方程为x-y=0
B.线段AB中垂线的方程为x+y-1=0
C.公共弦AB的长为号
D.两圆圆心距|0102=32
6.(24-25高二上江西宜春丰城中学期中)(多选题)若圆C1:2+y2-3x-3y+3=0与圆
C2:x2+y2-2x-2y=0的交点为A,B,则()
A.线段AB的垂直平分线的方程为x一y=0
B.线段AB所在直线方程为x+y+3=0
C.线段AB的长为号
D.在过A,B两点的所有圆中,面积最小的圆是圆C1
目目
考点05
新定义和轨迹方程
1.(24-25高二上江西南昌第十九中学·期中)(多选题)在平面直角坐标系x0y中,动点P(x,y)的轨迹为
曲线C,且动点P(x,y)到两个定点F(一1,0),F《1,0)的距离之积等于3.则下列结论正确的是()
A.曲线C关于y轴对称
B.曲线C的方程为x2+y2+1=√4x2+9
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C.△F1PF2面积的最大值号
D.oP的取值范围为区,2]
2.(24-25高二上江西南昌第十九中学期中)(多选题)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线.例如:四
叶草曲线C:(x2+y2)3=xy2就是其中一种(如图)则下列结论正确的是()
A.曲线C关于坐标原点对称
B.曲线C上的点到原点的最大距离为
C.四叶草曲线C所围的区域面积大于罗
D.四叶草曲线C恰好经过5个整点(横、纵坐标均为整数的点)
6.(24-25高二上江西南昌第一中学·期中)(多选题)曲线E是由方程x-1=√1-y2和
y-1=V1-x2共同构成,点P(x,y)为曲线E上一点,则下列结论正确的是()
A.该曲线的图象关于y=x对称
B.曲线E围成的图形面积大于7
C.的最大值为2
D.若E与直线y=x+m有4个公共点,则m的取值范围是(-1-V2,-2)U(2,1+V2)
7.(24-25高二上江西宜春第一中学期中)(多选题)已知曲线C:x2+y2=2x|+2y|(x,y不同时为
零),则()
A.C上的点的到点3,3)的距离的最大值为5V2
B.C上的点的横坐标的取值范围是[1-V2,1+V2
C.C围成的图形的面积为4π+8
D.若C上有四个点到直线y=x+m的距离等于号,则-3<m<3
8.(24-25高二上江西部分学校期中)(多选题)已知0为坐标原点,日∈R,圆
C:(x-cos8)2+(y-sin8)2=1,则()
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A.圆C恒过坐标原点O
B.圆C与圆x2+y2=4内切
C.直线xcosa+ysina=0(&ER)与圆C相离
D.圆C的圆心在单位圆x2+y2=1上运动
9.(24-25高二上·江西宜春第一中学期中)己知动圆
c:(x-V2cos8+1)2+(y-V2sin8)2=2(日E[0,2m),则圆C在运动过程中所经过的区域的面
积为一;P为直线1:x+y=5上一点,过点P作圆C的两条切线,切点为A、B,当CP⊥1时,
sin∠APB的取值范围为
目目
考点06
直线与圆的弦长问题
1.(24-25高二上·江西德兴第六高级中学期中)写出下列圆的标准方程:
(①)圆心为C(-3,4),半径是5;
(2)圆心为C(-8,3),且经过点M(-5,-3)
2.(24-25高二上·江西南昌第三中学期中已知过点A(0,1)且斜率为k的直线1与圆C:(x一2)2+0y一3)2=
1交于M,N两点.
(1)求k的取值范围;
(2)若0M.0N=12,其中O为坐标原点,求MM
3.(24-25高二上江西南昌县莲塘第一中学期中)已知以(2,1)为圆心的圆C,过直线x-2y+5=0上一
点P作圆C的切线,切线段PT(T为切点)长的最小值为2
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与圆O:2+y2=4相交于A,B两点,求两个圆公共弦AB的长
4.(24-25高二上江西宜春丰城中学期中)在平面直角坐标系x0y中,圆C经过点A(1,0)和点B(-1,2),
且圆心在直线2x-y+2=0上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若直线x=ay+3被圆C截得弦长为2W3,求实数a的值
5.(24-25高二上江西南昌第一中学期中)已知圆C:x2+y2=4
(1)求过点P(2,1)且与圆C相切的直线方程:
(2)已知直线x-y-m=0被圆C截得的弦长为2√2,求实数m的值
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6.(24-25高二上江西赣州十八县(、区)二十四校期中)已知点B(-2,一1)及圆
C:x2+y2+2x+6y=0.
(1)若直线经过点B,C,求的方程:
(2)若直线过点B且截圆C所得的弦长为6,求的方程.
7.(24-25高二上江西萍乡期中)已知F1(-2,0),F2(2,0),M是圆O:x2+y2=1上任意一点,F1关
于点M的对称点为N,线段FN的垂直平分线与直线FN相交于点T,记点T的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设E(t,0)(t>0)为曲线C上一点,不与x轴垂直的直线1与曲线C交于G,H两点(异于E点)若
直线GE,HE的斜率之积为2,求证:直线1过定点
目目
考点07
与圆的最值综合
1.(24-25高二上江西南昌江西师范大学附属中学期中)已知圆0:x2+y2=4
(1)若线段AB端点B的坐标是(4,2),端点A在圆0上运动,求线段AB的中点D的轨迹方程;
(2)若EF,GH为圆0:x2+y2=4的两条相互垂直的弦,垂足为M(1,V②,求四边形EGFH的面积S的最大
值,
2.(24-25高二上·江西部分学校·期中)阿波罗尼斯是与阿基米德、欧几里得齐名的古希腊数学家,以他的姓
名命名的阿波罗尼斯圆,是指平面内到两定点的距离的比值为常数入(入>0,入≠1)的动点轨迹.已知
A(-2,0),B(4,0),动点P满足=支
(1)求动点P所在的阿波罗尼斯圆的方程;
(2)若点Q(-3,5),求PQ的最小值和最大值
3.(24-25高二上江西景德镇乐平私立洪马中学期中)已知圆M过C(1,-1),D(-1,1)两点,且圆心M
在x+y-2=0上.
(1)求圆M的方程;
(2)设P是直线3x+4y叶8=0上的动点,PA,PB是圆M的两条切线,A,B为切点,求四边形PAMB面积
的最小值
目目
考点08
圆的轨迹方程和新定义问题
1.(24-25高二上江西德兴第六高级中学期中)如图,已知圆A:(x+1)2+y2=16,点B(1,0)是圆A内一
个定点,点P是圆上任意一点,线段BP的垂直平分线1和半径AP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点
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Q的轨迹为曲线C
B
(1)求曲线C的方程;
(2)设曲线C与x轴正半轴的交点为D,圆C1是以点D为圆心,OD长为半径的圆,倾斜角为的直线!与圆
C1相交于M、N两点,若以MN为直径的圆经过坐标原点O,求直线的方程
2.(2425高二上江西临川第一中学期中)已知圆C:(x-3)2+y-4)2=4,点P(5,1),点Q(-2-2)
(1)过点P作圆C的切线1,求出1的方程;
(2)设A为圆C上的动点,G为三角形APQ的重心,求动点G的轨迹方程
3.(24-25高二上江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)已知圆C过A(4,1),B(0,1),M(2,3)三点,直线
1:y=x+2.
(1)求圆C的方程:
(2)求圆C关于直线1对称的圆C的方程:
(3)若P为直线1上的动点,Q为圆C上的动点,O为坐标原点,求0P+PQ的最小值.
4.(24-25高二上江西乐平中学期中)已知圆C:x2+y2-tx-2y=0(t>0)分别与x轴、y轴交于点
P,Q(均异于坐标原点0),过点E(1,0)作两条直线1,2,斜率分别为k1,k2,且k1=-京,直线1
与y轴交于点F,直线l2与圆C交于A,B两点.
(1)若P(6,0),AB=6,求直线l2的方程;
(2若原点0到直线PQ的距离为5,求△ABP面积的最小值。
5.(2425高二上江西景德镇一中期中)如图,在平面直角坐标系xOy中,F为x轴正半轴上的一个动点.以
F为焦点、O为顶点作抛物线C:y2=2pxp>O).设P为第一象限内抛物线C上的一点,Q为x轴负半轴
上一点,设Q(-a,0),使得PQ为拋物线C的切线,且PQ=2.圆C1C2均与直线0P切于点P,且均
与x轴相切.
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y个
C
(1)试求出a,P之间的关系;
(2)是否存在点F,使圆C1与C2的面积之和取到最小值.若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
专题03 圆的方程
8大高频考点概览
考点01 直线与圆的位置关系
考点02 圆与圆的位置关系
考点03 参数范围和最值问题
考点04 圆的新定义问题
考点05 圆性质的综合
考点06 圆的弦长综合
考点07 圆的最值问题
考点08 圆的轨迹方程和新定义问题
地 城
考点01
直线与圆的位置关系
1.(24-25高二上·江西南昌第三中学·期中)若直线为圆的一条对称轴,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【详解】由题可知圆心为,因为直线是圆的对称轴,所以圆心在直线上,即,解得.
故选:C
2.(24-25高二上·江西南昌新民外语学校·期中)圆的圆心到直线的距离为( )
A. B. C.3 D.2
【答案】B
【详解】圆的圆心为,
所以圆心到直线的距离为.
故选:B.
3.(24-25高二上·江西德兴第六高级中学·期中)直线与圆的位置关系是()
A.相交且直线过圆心 B.相交但直线不过圆心 C.相切 D.相离
【答案】D
【详解】圆的圆心为,半径为,
到直线的距离,
所以直线与圆相离.
故选:D
4.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)设为实数,若直线与圆相切,则点与圆的位置关系( )
A.在圆上 B.在圆外 C.在圆内 D.不能确定
【答案】B
【详解】因与圆相切,则.
则到圆心的距离为,则在圆外.
故选:B
5.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)若直线与圆相交于 两点,且(其中为原点),则的值为( ).
A.或 B. C.或 D.
【答案】A
【详解】
取的中点为,连接,则.
因为,故,所以,
又直线的方程为:,
所以,故.
故选:A.
6.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知过点与圆:相切的两条直线分别是,若的夹角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,即,可得圆心,半径,
过点作圆C的切线,切点为M,N,
,则,
则,故,
故为钝角,则.
故选:D.
7.(24-25高二上·江西景德镇一中·期中)设,,若直线与圆相切,则的取值范围是.
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:因为直线与圆相切,所以,即,所以,所以的取值范
围是.
考点:圆的简单性质;点到直线的距离公式;基本不等式.
点评:做本题的关键是灵活应用基本不等式,注意基本不等式应用的前提条件:一正二定三相等.
8.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)圆心为直线与直线的交点,且过原点的圆的标准方程是 .
【答案】.
【详解】由,可得,即圆心为,
又圆过原点,
所以圆的半径,
故圆的标准方程为.
故答案为:
【点睛】本题主要考查圆的方程的求法,属于基础题.
9.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)经过点,且被圆:所截得的弦最短时的直线的方程为 .
【答案】
【详解】根据题意,圆心为,当与直线垂直时,直线被圆所截得的弦最短,
此时,则直线的斜率,则直线的方程为,
变形可得.
故答案为:
地 城
考点02
圆与圆的位置关系
1.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)圆和圆的位置关系是( )
A.内切 B.相离 C.相交 D.外切
【答案】C
【详解】易得圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径,
圆心距,,
所以,故两圆相交.
故选:C
2.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)已知动圆C与圆外切,与圆内切,则动圆圆心C的轨迹方程为( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.双曲线一支
【答案】D
【详解】设动圆C的圆心,半径为,圆的圆心为,半径为;
圆的圆心为,半径为2,
由题意可得,或,所以或,
又因为,所以,
由知不合题意,
所以,
根据双曲线的定义知,可得点C的轨迹为以为焦点的靠近的一支.
故选:D.
3.(24-25高二上·江西乐平中学·期中)已知圆,圆,分别是圆的动点,为直线上的动点,则的最小值为( )
A.6 B.10 C.13 D.16
【答案】B
【详解】的圆心为,半径,
的圆心为,半径,
如图所示,的最小值为的最小值,
设点关于直线的对称点为,
则,解得,
故,连接,则即为的最小值,
故的最小值为,
故的最小值为.
故选:B
4.(24-25高二上·江西赣州十八县(、区)二十四校·期中)若存在点,使得圆与圆关于点对称,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【详解】由题意,两圆半径相等,
所以,解得,
故选:A
5.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)设圆,圆,则圆,的公切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【详解】由题意,得圆,圆心,圆,圆心,∴,∴与相交,有2条公切线.
故选:B.
6.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)圆与圆相交所得公共弦长为 .
【答案】
【详解】记圆,圆,
两个方程作差可得,,
所以两圆公共弦所在直线方程为,
圆心到直线的距离为,
所以公共弦长为.
故答案为:.
地 城
考点03
圆的范围和最值问题
1.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)若圆上存在两个点到直线的距离为,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C.或. D.或
【答案】C
【详解】由两平行直线距离公式可知,与相距的直线为与.
又的圆心为,半径为,与相距.
则与中一条直线与圆相交,另一条与圆相离.
即一条直线到距离小于,另一条直线到距离大于.
则或或.
故选:C
2.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)已知点是坐标原点,点是圆上的动点,点,则当实数变化时,的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】C
【详解】点在直线:上,
圆心关于直线对称点,
圆:关于直线对称圆:
如图:
连接与圆交直线于点,连接交圆于,
此时最小,,
故选:C
3.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)直线等分圆的周长,则的最小值为( )
A.9 B.4
C.6 D.18
【答案】A
【详解】由题意圆心坐标为,且圆心在直线上,所以,即,
所以,当且仅当,即时等号成立,
故选:A.
1.(多选题)已知圆,则( )地 城
考点04
圆的方程综合
A.圆与直线必有两个交点
B.圆上存在4个点到直线的距离都等于1
C.若圆与圆恰有三条公切线,则
D.已知动点在直线上,过点向圆引两条切线,,为切点,则的最小值为8
【答案】ACD
【详解】对于A,将直线整理得,
由,解得,所以直线过定点,
因为,所以该定点在圆内,则圆与直线必有两个交点,故A正确;
对于B,圆的圆心到直线的距离为,
所以过圆心且与直线平行的直线与圆相交有两个点到直线的距离为1,
与直线平行且与圆相切,并且与直线在圆心同侧的直线到的距离为1,
所以只有三个点满足题意,故B错误;
对于C,将圆化成标准形式为,
因为两圆有三条公切线,所以两圆外切,所以,
解得,故C正确;
对于D,连接,,,
因为,为切点,所以,,
所以,且当最小时,最小,
所以当与直线垂直时,,
又因为半径为2,所以,,
又,,所以垂直平分,所以,
所以,故D正确.
故选:ACD.
2.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)(多选题)已知直线与圆,则下列说法中正确的是( )
A.直线与圆一定相交
B.若,则直线与圆相切
C.当时,直线被圆截得的弦最长
D.圆心到直线的距离的最大值为
【答案】BCD
【详解】,即,是以为圆心,以2为半径的圆,
A.因为直线,直线l过,,则在圆外,所以直线l与圆M不一定相交,故A错误;
B.若,则直线,直线l与圆M相切,故B正确;
C.当时,直线l的方程为,过圆M的圆心,即直线l是直径所在直线,故C正确;
D.由圆的性质可知当直线l与过点的直径垂直时,圆心到直线的距离的最大,此时最大值为.故D正确,
故选:BCD.
3.(24-25高二上·江西南昌第三中学·期中)(多选题)已知直线,圆的圆心坐标为,则下列说法正确的是( )
A.直线恒过点
B.
C.直线被圆截得的最短弦长为
D.当时,圆上存在无数对点关于直线对称
【答案】ABD
【详解】直线,恒过点,所以A正确;
圆的圆心坐标为,,,所以B正确;
圆的圆心坐标为,圆的半径为2.
直线,恒过点,圆的圆心到定点的距离为:,
直线被圆截得的最短弦长为,所以C不正确;
当时,直线方程为:,经过圆的圆心,所以圆上存在无数对点关于直线对称,所以D正确.
故选:ABD.
4.(24-25高二上·江西乐平中学·期中)(多选题)已知点是圆上的两个动点,点是直线上的一定点,若的最大值为,则点的坐标可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】由圆心与直线的距离,即直线与圆相离,
所以直线上任意一定点与圆上两动点所成角最大,此时与圆相切,
若的最大值为,则为正方形,此时,令,
所以,可得或,
所以为或时满足题设.
故选:AC
5.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)(多选题)圆和圆的交点为,,则( )
A.公共弦所在直线的方程为
B.线段中垂线的方程为
C.公共弦的长为
D.两圆圆心距
【答案】ABD
【详解】①,②,用①减去②即得到公共弦所在直线的方程为,故A正确;
把圆化为标准方程得,圆心为,半径为 ,把圆化为标准方程为,圆心为,,线段中垂线即为圆心与圆心两点构成的直线为,故B正确;
圆心到公共弦所在直线的距离为,故公共弦的长为,故C错误;
圆心到圆心的距离,故D正确.
故选:ABD.
6.(24-25高二上·江西宜春丰城中学·期中)(多选题)若圆与圆的交点为A,B,则( )
A.线段AB的垂直平分线的方程为
B.线段AB所在直线方程为
C.线段AB的长为
D.在过A,B两点的所有圆中,面积最小的圆是圆
【答案】AD
【详解】A选项,,
圆心,半径为,
,圆心,
由对称性可知,线段AB的垂直平分线为直线,
即,即,A正确;
B选项,与相减得
,即线段AB的方程为,B错误;
C选项,圆心到直线的距离为,
故,C错误;
D选项,由C选项知,线段AB的长为,而圆的直径为,
故在过A,B两点的所有圆中,面积最小的圆是圆,D正确.
故选:AD
地 城
考点05
新定义和轨迹方程
1.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)(多选题)在平面直角坐标系中,动点的轨迹为曲线C,且动点到两个定点的距离之积等于3.则下列结论正确的是( )
A.曲线C关于y轴对称 B.曲线C的方程为
C.面积的最大值 D.的取值范围为
【答案】ABD
【详解】对于B,依题意,,整理得,
因此曲线C的方程为,B正确;
对于A,方程中的换成方程不变,因此曲线C关于轴对称,A正确;
对于C,显然,则,解得:,
令,则,即,
的面积,C错误;
对于D,,因此的取值范围为,D正确.
故选:ABD
【点睛】结论点睛:曲线C的方程为,①如果,则曲线C关于y轴对称;②如果,则曲线C关于x轴对称;③如果,则曲线C关于原点对称.
2.(24-25高二上·江西南昌第十九中学·期中)(多选题)数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线.例如:四叶草曲线就是其中一种(如图).则下列结论正确的是( )
A.曲线关于坐标原点对称
B.曲线上的点到原点的最大距离为
C.四叶草曲线所围的区域面积大于
D.四叶草曲线恰好经过5个整点(横、纵坐标均为整数的点)
【答案】AB
【详解】对A:若点在上,则亦在上,
故曲线关于坐标原点对称,故A正确;
对B:若,,,
则,即,当且仅当时等号成立,
故曲线上的点到原点的最大距离为,故B正确;
对C:由B知,故曲线在圆内部,
圆的面积为,
故叶草曲线所围的区域面积不大于,故C错误;
对D:由B知,则,,
则当、为整数时,只有、,此时满足曲线,
故四叶草曲线只经过1个整点,故D错误.
故选:AB.
6.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)(多选题)曲线是由方程和共同构成,点为曲线上一点,则下列结论正确的是( )
A.该曲线的图象关于对称
B.曲线围成的图形面积大于7
C.的最大值为2
D.若与直线有4个公共点,则的取值范围是
【答案】ABD
【详解】由,,得或.
当时,,是圆心为,半径为1的半圆,
同理的其他部分,分别为圆心为半径为1的半圆,圆心为半径为1的半圆,圆心为半径为1的半圆;
作曲线的图象如下图,
图中虚线部分是边长为2的正方形,图象关于对称,故A正确;
对于B,图形的面积,故B正确;
对于C,的最大值为点与点连线斜率的最大值,设直线为,如图,
由图知当直线与圆心为,半径为1的半圆相切时,最大,所以,解得,故C错误;
对于D,当直线与相切时,此时或(舍去),有2个公共点;
当直线过点时,,此时直线与曲线有3个公共点,
由曲线的对称性,故要使曲线与直线有4个公共点,则或,故D正确.
故选:ABD
7.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)(多选题)已知曲线:(不同时为零),则( )
A.上的点的到点的距离的最大值为
B.上的点的横坐标的取值范围是
C.围成的图形的面积为
D.若上有四个点到直线的距离等于,则
【答案】ACD
【详解】将或代入方程,方程不发生改变,故曲线关于轴,轴对称,
当,时,曲线
可化为:,表示的图形为以为圆心,半径为的一个半圆,
其图象为:
对于A:坐标原点到的距离为,所以上的点的到点的距离的最大值为,正确;
对于B:由图象可知上的点的横坐标的取值范围是,故B错误;
对于C:第一象限围成的面积为,
故曲线围成的图形的面积为.C正确;
对于D:
连接第二象限和第四象限的圆心得到直线:,显然与垂直,
画出与两条直线,
由到的距离为,可知曲线上恰有三个点到直线的距离等于,
由到的距离为,可知曲线上恰有三个点到直线的距离等于,
所以结合图象可知:若上有四个点到直线的距离等于,则,故D正确.
故选:ACD
8.(24-25高二上·江西部分学校·期中)(多选题)已知为坐标原点,,圆,则( )
A.圆恒过坐标原点
B.圆与圆内切
C.直线与圆相离
D.圆的圆心在单位圆上运动
【答案】ABD
【详解】对于A,满足,所以A对.
对于B,两圆的圆心距是1,,所以B对.
对于C,圆的圆心到直线的距离,所以C错.
对于D,圆的圆心的坐标满足方程.所以D对.
故选:ABD.
9.(24-25高二上·江西宜春第一中学·期中)已知动圆,则圆在运动过程中所经过的区域的面积为 ;为直线上一点,过点作圆的两条切线,切点为A、B,当时,的取值范围为 .
【答案】
【详解】动圆的圆心,半径,
令,则由得在以圆心,半径的圆上.
圆在运动过程中所经过的区域的面积相当于以圆心,半径为的圆的面积,
即;
到直线的距离,
由,则,即,
,
令,则,则,
由对勾函数在上单调递增,故,
有.
所以的取值范围为.
故答案为:;.
地 城
考点06
直线与圆的弦长问题
1.(24-25高二上·江西德兴第六高级中学·期中)写出下列圆的标准方程:
(1)圆心为,半径是;
(2)圆心为,且经过点.
【详解】(1)圆心在,半径长是,
故圆的标准方程为.
(2)圆心在,且经过点,
故半径为,
故圆的标准方程为.
2.(24-25高二上·江西南昌第三中学·期中)已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N两点.
(1)求k的取值范围;
(2)若=12,其中O为坐标原点,求|MN|.
【详解】(1)由题意可得,直线l的斜率存在,
设过点A(0,1)的直线方程:y=kx+1,即:kx-y+1=0.
由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径R=1.
故由,解得:.
故当,过点A(0,1)的直线与圆C:相交于M,N两点.
(2)设M;N,
由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,代入圆C的方程,
可得,
∴,
∴,
由,解得 k=1,
故直线l的方程为 y=x+1,即 x-y+1=0.圆心C在直线l上,MN长即为圆的直径.所以|MN|=2
考点:直线与圆的位置关系;平面向量数量积的运算
3.(24-25高二上·江西南昌县莲塘第一中学·期中)已知以为圆心的圆,过直线上一点作圆的切线,切线段(为切点)长的最小值为.
(1)求圆的标准方程;
(2)若圆与圆相交于,两点,求两个圆公共弦AB的长.
【详解】(1)因为圆心 到直线的距离,
设圆的半径为,
又过直线上一点作圆的切线,切线段(为切点)长的最小值为,
所以,则圆的标准方程为.
(2)圆:的圆心 ,半径,
圆的圆心为,半径,
所以,则,所以两圆相交,
则相交弦:,
则圆心 到 距离,
所以.
4.(24-25高二上·江西宜春丰城中学·期中)在平面直角坐标系中,圆经过点和点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线被圆截得弦长为,求实数的值.
【详解】(1)因为,的中点为,且直线的斜率,
则线段的垂直平分线所在直线的方程为,
联立方程,解得,
即圆心,,
所以,圆的方程为.
(2)因为直线被曲线截得弦长为,
则圆心到直线的距离,
由点到直线的距离公式可得,解得.
5.(24-25高二上·江西南昌第一中学·期中)已知圆
(1)求过点且与圆相切的直线方程;
(2)已知直线被圆截得的弦长为,求实数的值.
【详解】(1)当直线斜率存在时,设直线,
即,
圆心到直线的距离为,
解得,
此时直线方程为,
当直线斜率不存在时,直线方程为,此时直线与圆相切,
综上,所求直线方程为或.
(2)记圆心到直线的距离为,则,
又弦长为,圆的半径为2,则,
解得,所以.
6.(24-25高二上·江西赣州十八县(、区)二十四校·期中)已知点及圆.
(1)若直线经过点,,求的方程;
(2)若直线过点且截圆所得的弦长为6,求的方程.
【详解】(1)由题意得,,
所以的斜率,
所以的方程为,即.
(2)圆的标准方程为,
圆心,半径,
因为擮圆所得弦长为6,
所以点到的距离为,
当的斜率不存在时,的方程为,符合题意,
当的斜率存在时,设的方程为,即,
所以,解得,的方程为,
所以的方程为或.
7.(24-25高二上·江西萍乡·期中)已知,,M是圆O:上任意一点,关于点M的对称点为N,线段的垂直平分线与直线相交于点T,记点T的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设()为曲线C上一点,不与x轴垂直的直线l与曲线C交于G,H两点(异于E点).若直线GE,HE的斜率之积为2,求证:直线l过定点.
【详解】(1)连接OM,
由题意可得,且M为的中点,又O为的中点,
所以,且|.
因为线段的中垂线与直线相交于点T,
所以,
所以,
由双曲线的定义知动点T的轨迹是以,为焦点的双曲线.
设其方程为(,),则,,,
故曲线C的方程为.
(2)证明:由(1)知
依题意直线l的斜率存在,
设直线l的方程为,,,
由,得,
,由,得,
所以,.
则
,
整理得,
即,
解得或,
当时,直线l的方程为,
直线l过定点;
当时,直线l的方程为,
直线l过定点,不合题意,舍去.
综上所述,直线l过定点.
地 城
考点07
与圆的最值综合
1.(24-25高二上·江西南昌江西师范大学附属中学·期中)已知圆
(1)若线段端点的坐标是,端点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程;
(2)若为圆的两条相互垂直的弦,垂足为,求四边形的面积的最大值.
【详解】(1)设,中点,则,得,
代入圆中,化简得圆.
(2)设圆心O到直线的距离分别为,则,
而,,
∴,
当且仅当,即时取等号,
所以四边形面积的最大值为5.
2.(24-25高二上·江西部分学校·期中)阿波罗尼斯是与阿基米德、欧几里得齐名的古希腊数学家,以他的姓名命名的阿波罗尼斯圆,是指平面内到两定点的距离的比值为常数的动点轨迹.已知,,动点满足.
(1)求动点所在的阿波罗尼斯圆的方程;
(2)若点,求的最小值和最大值.
【详解】(1)设动点,则就是,
即,整理得,.
故动点所在的阿波罗尼斯圆的方程为.
(2)就是,其半径是4,
圆心是,.
显然在圆外,故的最小值是,最大值是.
3.(24-25高二上·江西景德镇乐平私立洪马中学·期中)已知圆M过C(1,﹣1),D(﹣1,1)两点,且圆心M在x+y﹣2=0上.
(1)求圆M的方程;
(2)设P是直线3x+4y+8=0上的动点,PA,PB是圆M的两条切线,A,B为切点,求四边形PAMB面积的最小值.
【详解】解:(1)设圆的方程为:,
根据题意得,
故所求圆M的方程为: ;
(2)如图,
四边形的面积为,即
又,所以,
而,即.
因此要求的最小值,只需求的最小值即可,
的最小值即为点到直线的距离
所以,
四边形面积的最小值为.
地 城
考点08
圆的轨迹方程和新定义问题
1.(24-25高二上·江西德兴第六高级中学·期中)如图,已知圆:,点是圆A内一个定点,点P是圆上任意一点,线段BP的垂直平分线和半径AP相交于点Q,当点P在圆上运动时,点Q的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)设曲线与轴正半轴的交点为,圆是以点为圆心,长为半径的圆,倾斜角为的直线与圆相交于两点,若以为直径的圆经过坐标原点,求直线的方程.
【详解】(1)依题意可知,
所以点的轨迹是椭圆,,
所以曲线的方程为.
(2)圆的方程为,即,
设直线的方程为,设,
,消去并化简得,
,即需满足①.
.
由于:以为直径的圆经过坐标原点,
所以,,
,,
或.
和满足①,
所以直线的方程是或.
2.(24-25高二上·江西临川第一中学·期中)已知圆,点,点.
(1)过点作圆的切线,求出的方程;
(2)设为圆上的动点,为三角形的重心,求动点的轨迹方程.
【详解】(1)由题意知,圆心,半径,
当切线的斜率不存在时,直线的方程为,此时,符合题意,
当切线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
所以,解得,
此时切线的方程为,即.
综述,切线的方程为或.
(2)如图所示,
设,,
因为,,为的重心,
所以,即,
又因为点为圆上的动点,则,
所以,整理得.
即动点的轨迹方程为.
3.(24-25高二上·江西赣州赣南师范大学附属中学·期中)已知圆过三点,直线.
(1)求圆的方程;
(2)求圆关于直线对称的圆的方程;
(3)若为直线上的动点,为圆上的动点,为坐标原点,求的最小值.
【详解】(1)设圆的方程为,代入,
则,解得,
所以圆的方程为;
(2)设,
由对称关系可知,解得,所以,
又因为对称圆的半径不变,
所以的方程为;
(3)因为,
由(2)可知关于直线的对称点为,
所以,
当且仅当共线时取等号,
所以,即的最小值为.
4.(24-25高二上·江西乐平中学·期中)已知圆:()分别与轴、轴交于点,(均异于坐标原点),过点作两条直线,,斜率分别为,,且,直线与轴交于点,直线与圆交于,两点.
(1)若,,求直线的方程;
(2)若原点到直线的距离为,求面积的最小值.
【详解】(1)将代人圆的方程,解得,
所以圆的方程为,即,
所以圆心坐标为,半径.
根据题意得,直线的方程为,即,
所以圆心到直线的距离.
因为,所以,解得(舍)或,
故直线的方程为.
(2)令,,得,,
所以直线方程为,即.
由原点到直线的距离为,得,结合,解得,
故圆的方程为,圆心坐标为,半径.
根据题意得,的方程为(),则的方程为,
则点,所以.
又圆心到的距离为,所以,
所以
,当且仅当时等号成立,
所以面积的最小值为.
【点睛】关键点点睛:第二问,设含斜率参数的直线方程,综合点线距离、几何法求圆的弦长得到三角形面积关于的表达式为关键.
5.(24-25高二上·江西景德镇一中·期中)如图,在平面直角坐标系中,为轴正半轴上的一个动点.以为焦点、为顶点作抛物线.设为第一象限内抛物线上的一点,为轴负半轴上一点,设,使得为拋物线的切线,且.圆均与直线切于点,且均与轴相切.
(1)试求出之间的关系;
(2)是否存在点,使圆与的面积之和取到最小值.若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)由条件抛物线C:,点,
设,将其与抛物线C的方程联立,消去得.①
因为与抛物线C切于点P,所以,方程①的判别式为,解得.
进而,点.故.
由,则.②∴.
(2)设的圆心分别为.
注意到,与圆切于点P.故.
设圆与轴分别切于,如图所示:
则分别为的角平分线,故,,,
易知,则,
.
结合式②有.③
由三点共线得,化简可得.④
令,于是,圆的面积之和.
根据题意,仅需考虑T取最小值的情形,根据③、④知
.
令.由,,.
当且仅当时,上式等号成立.此时,.
结合式②得.故点.
试卷第1页,共3页
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