内容正文:
第5练 圆的方程
一、选择题
1.方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示以(-2,3)为圆心,4为半径的圆,则D,E,F的值分别为( )
A.4,-6,3 B.-4,6,3
C.-4,-6,3 D.4,-6,-3
答案 D
解析 由题意得,-=-2,-=3,=4,解得D=4,E=-6,F=-3.
2.直线+=1与x轴、y轴分别交于点A,B,以线段AB为直径的圆的方程为( )
A.x2+y2-4x-2y=0
B.x2+y2-4x-2y-1=0
C.x2+y2-4x-2y+1=0
D.x2+y2-2x-4y=0
答案 A
解析 由直线截距式方程知,A(4,0),B(0,2),所以AB的中点坐标为(2,1),且AB==2,所以以AB为直径的圆的圆心为(2,1),半径为,
所以以线段AB为直径的圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=5,
化为一般方程为x2+y2-4x-2y=0.
3.若点P(1,1)在圆C:x2+y2+x-y+k=0的外部,则实数k的取值范围是( )
A.(-2,+∞) B.
C. D.(-2,2)
答案 C
解析 由题意得
解得-2<k<.
4.曲线y=2-表示的图形是( )
A.一条射线 B.一个圆
C.两条射线 D.半圆弧
答案 D
解析 由y=2-变形得y-2=-,
两边同时平方得(x+1)2+(y-2)2=1(y≤2),
所以曲线y=2-表示以(-1,2)为圆心,1为半径的下半圆,即半圆弧.
5.(多选)关于曲线C:x2+y2=2|x|+2|y|,下列说法正确的是( )
A.曲线C围成图形的面积为4π+8
B.曲线C所表示的图形有且仅有2条对称轴
C.曲线C所表示的图形是中心对称图形
D.曲线C是以(1,1)为圆心,2为半径的圆
答案 AC
解析 曲线C:x2+y2=2|x|+2|y|如图所示,
对于A,图形在各个象限的面积相等,在第一象限中的图形,是以(1,1)为圆心,为半径的圆的一半加一个直角三角形所得,S1=[π×()2]+×2×2=π+2,所以曲线C围成图形的面积为S=4S1=4π+8,故A正确;
对于B,由图可知,曲线C所表示的图形对称轴有x轴,y轴,直线y=x,直线y=-x四条,故B错误;
对于C,由图可知,曲线C所表示的图形是关于原点对称的中心对称图形,故C正确;
对于D,曲线C的图形不是一个圆,故D错误.
二、填空题
6.圆C:x2+y2-2x-2y+1=0关于直线l:x-y=2对称的圆的方程为________________.
答案 (x-3)2+(y+1)2=1
解析 因为圆C:x2+y2-2x-2y+1=0转化为标准方程为(x-1)2+(y-1)2=1,所以其圆心为(1,1),r=1.设(1,1)关于直线x-y-2=0的对称点为(a,b),则有⇒a=3,b=-1.
所以所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=1.
7.已知圆心在x轴上的圆C经过A(3,1),B(1,5)两点,则圆C的标准方程为________________.
答案 (x+4)2+y2=50
解析 根据题意,设圆心C的坐标为(m,0),
若圆C经过A(3,1),B(1,5)两点,
则(3-m)2+1=(1-m)2+25,
解得m=-4,
即圆心C的坐标为(-4,0),
则圆的半径r=CA==,
则圆C的标准方程为(x+4)2+y2=50.
8.动圆x2+y2-(4m+2)x-2my+4m2+4m+1=0的圆心的轨迹方程是__________________.
答案 x-2y-1=0(x≠1)
解析 把圆的方程化为标准方程得[x-(2m+1)]2+(y-m)2=m2(m≠0),则圆心坐标为因为m≠0,得到x≠1,消去m可得x-2y-1=0,
故所求轨迹方程为x-2y-1=0(x≠1).
9.大约在2 000多年前,我国的墨子给出了圆的概念“一中同长也”,意思是说,圆有一个圆心,圆心到圆周的长都相等.这个定义比希腊数学家欧几里得给圆下的定义要早100多年.现有一动点P满足OP=2,其中O为坐标原点,若M,则PM的最小值为__________.
答案 1
解析 根据题意,已知O为原点,OP=2,则点P的轨迹为圆x2+y2=4,
则点P的轨迹是以原点O(0,0)为圆心,r=2为半径的圆,又点M,
则OM2=2+2=1,即OM=1<r,
所以点M在圆内,
则PM≥r-OM=1,即PM的最小值为1.
三、解答题
10.已知圆C过点A(3,1),B(5,3),圆心在直线y=x上.
(1)求圆C的方程;
(2)判断点P(2,4)与圆的关系.
解 (1)∵圆心C在直线y=x上,设圆心C(a,a),半径为r,
则圆的标准方程为(x-a)2+(y-a)2=r2,
而圆C过点A(3,1),B(5,3),
∴
解得
从而可求出圆C的方程为(x-3)2+(y-3)2=4.
(2)∵PC==<r,
∴P(2,4)在圆内部.
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