2.4 圆的方程(10大题型)(训练)-2025-2026学年高二数学新教材同步配套培优讲义与精练(人教A版2019选择性必修第一册)

2025-12-08
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 2.4圆的方程
类型 题集-专项训练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.25 MB
发布时间 2025-12-08
更新时间 2025-12-08
作者 冠一高中数学精品打造
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来源 学科网

内容正文:

2.4 圆的方程 目录 01 基础题型归纳 2 题型一:求圆的标准方程 2 题型二:求圆的一般方程 2 题型三:点与圆的位置关系 2 题型四:二元二次曲线表示圆 3 题型五:定点问题 3 题型六:直接法求轨迹方程 3 题型七:相关点法求轨迹方程 4 题型八:定义法求轨迹方程 5 题型九:与圆有关的对称问题 6 题型十:阿氏圆问题 6 02 重难点拓展 8 题型一:求圆的标准方程 1.(2025·高二·北京·期中)若圆C经过点,,且圆心在直线上,则圆C的方程为(   ) A. B. C. D. 2.(2025·高二·广西来宾·期中)圆心在轴上,且经过点的圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 3.(2025·高二·江苏淮安·月考)已知圆心在直线上,且与轴交于,两点,则圆的标准方程(   ) A. B. C. D. 题型二:求圆的一般方程 4.(2025·高二·贵州·期中)已知,,则以为直径的圆的一般方程为(    ) A. B. C. D. 5.(2025·高二·天津·月考)经过三点,,的圆的方程是(   ) A. B. C. D. 6.(2025·高二·河南南阳·月考)过点的圆的一般方程为(   ) A. B. C. D. 题型三:点与圆的位置关系 7.(2025·高二·江苏南京·月考)若两直线与的交点在圆的内部,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 8.(2025·高二·吉林延边·期中)已知圆,则下列点在圆C内的是(    ) A. B. C. D. 9.(2025·高二·广西·期末)已知两直线与的交点在圆的内部,则实数k的取值范围是(    ) A. B. C. D. 题型四:二元二次曲线表示圆 10.(2025·高二·广西河池·月考)方程表示一个圆,则m的取值范围是(    ) A. B. C. D. 11.(2025·高二·河南信阳·期中)若方程表示圆,则的取值范围是(    ) A. B. C. D.R 12.(2025·高二·安徽芜湖·期中)已知曲线表示圆,则实数的值为(    ) A.2 B.1 C.1或2 D.-1或-2 题型五:定点问题 13.(2025·高二·湖北武汉·月考)对任意实数,动圆恒过两个定点,请写出一个定点坐标 . 14.(2025·高二·上海徐汇·期中)对任意实数,圆恒过定点,则定点坐标为 . 15.若抛物线与坐标轴分别交于三个不同的点,则的外接圆恒过的定点坐标为 . 题型六:直接法求轨迹方程 16.(2025·高二·云南昆明·期中)在平面直角坐标系中,已知,,动点满足,则点的轨迹方程为 . 17.(2025·高二·江苏苏州·期中)已知动点与两定点的距离之比为,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 18.(2025·高二·广东肇庆·月考)已知,,动点满足,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 题型七:相关点法求轨迹方程 19.(2025·高二·河北秦皇岛·期中)在平面直角坐标系中,圆为过点,,的圆. (1)求圆的标准方程; (2)若点的坐标是,点是圆上的一个动点,点是线段的中点,求点的轨迹方程,并说明轨迹的形状. 20.(2025·高二·河北唐山·期中)已知圆P经过点和,且圆心在直线:上. (1)求圆的标准方程; (2)若线段的端点D的坐标是,端点C在圆P上运动,求的中点的轨迹方程,并指出它的轨迹是什么图形. 21.(2025·高二·河北石家庄·期中)已知圆E经过点,且恒被直线()平分. (1)求圆E的标准方程; (2)设P是圆E上的动点,求线段AP的中点M的轨迹方程.(当点P经过点A时,规定点M与点P重合) 22.(2025·高二·天津静海·期中)已知圆经过、、三点 (1)求圆的标准方程. (2)求点与圆上任一点连线的中点的轨迹方程. 题型八:定义法求轨迹方程 23.已知直线过点,直线过点,且,互相垂直,若,交于点,求点的轨迹方程. 24.(2025·高二·安徽·期中)在平面直角坐标系中,圆为过点,,的圆. (1)求圆的标准方程; (2)过点的直线与交于,两点,求弦中点的轨迹方程. 25.(2025·河北邯郸·二模)由动点向圆引两条切线,切点分别为,若四边形为正方形,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 26.(2025·安徽滁州·二模)已知A,B为圆上的两个动点,P为弦AB的中点,若,则点P的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 27.(2025·高二·广东佛山·期末)已知点,圆上两动点满足,且四边形是矩形. (1)当点在第一象限且横坐标为3时,求边所在直线的方程; (2)求点的轨迹方程. 28.(2025·高二·江苏南通·月考)已知点和圆为圆上的动点. (1)求的中点的轨迹方程; (2)若,求线段中点的轨迹方程. 题型九:与圆有关的对称问题 29.(2025·高二·江苏南通·期中)圆C:关于直线对称圆的方程为(    ) A. B. C. D. 30.(2025·高二·黑龙江哈尔滨·期中)已知圆M的方程为,则直线关于点M的对称直线方程为(    ) A. B. C. D. 31.(2025·高二·山西运城·月考)圆关于直线(,)对称,则的最小值是(    ). A. B. C. D. 题型十:阿氏圆问题 32.平面内到两个定点距离之比为定值(且)的点的轨迹是圆,该圆又被称为阿波罗尼斯圆.已知动点的轨迹是关于点的阿波罗尼斯圆,其方程为,为定点,且,若点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 33.(2025·高二·辽宁沈阳·期中)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点Q,P的距离之比,那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知动点M的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为,Q为x轴上一定点,,且,则点Q的坐标为(    ) A. B. C. D. 34.(多选题)(2025·高二·广东茂名·期中)古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯(约公元前前年)发现:平面内到两个定点的距离之比为定值()的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼奥斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知点,,平面内的动点满足:,则下列关于动点的结论正确的是(    ) A.点的轨迹方程为 B.当三点不共线时,面积的最大值是 C.当三点不共线时,若点的轨迹与线段交于,则 D.若点,则的最小值为 1.(25-26高二上·山东济宁·期中)“点在圆外部”是“,或”的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 2.(25-26高二上·广西来宾·期中)已知点,,圆:,若圆上存在点,使得为锐角,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 3.(25-26高二上·江苏泰州·期中)如果实数、满足,那么的最大值是(   ) A. B. C. D. 4.(25-26高二上·山东临沂·期中)已知圆,点在直线上,当圆的半径最大时,的最小值为(  ) A. B. C.2 D. 5.(25-26高二上·福建泉州·期中)与圆关于直线对称的圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 6.(多选题)(25-26高二上·江苏连云港·期中)下列说法中正确的是(    ) A.圆的圆心为,半径为5 B.若两条直线互相平行,那么它们的倾斜角相等 C.方程能表示平面内的任何直线 D.若直线不经过第二象限,则的取值范围是 7.(25-26高二上·广西南宁·月考)已知圆,求圆关于直线的对称圆方程 . 8.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)求与圆:关于直线l:对称的圆的标准方程 . 9.(25-26高二上·天津滨海新·月考)设直线则直线恒过定点 ;若过原点作直线的垂线,垂足为,则最大值为 . 10.(25-26高二上·黑龙江鸡西·期中)已知圆,圆,点分别在圆和圆上,点S在轴上,则的最小值为 . 11.(22-23高二上·河北唐山·期中)已知的三个顶点分别为,,.求: (1)的面积; (2)的外接圆的方程. 12.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知点是的外接圆上的一个动点,且. (1)求线段的垂直平分线方程及的外接圆的标准方程; (2)若,为的中点,求动点的轨迹方程. 13.(25-26高二上·吉林长春·月考)已知的顶点,线段的垂直平分线方程为. (1)求点的坐标; (2)求外接圆的标准方程. 14.(25-26高二上·天津和平·期中)已知圆经过点,,圆心在直线上. (1)求线段的垂直平分线的方程; (2)求圆的方程; (3)若点,是圆上任意一点,线段的中点为,求动点的轨迹方程. 15.(24-25高二上·广东中山·月考)已知圆经过两点,,且圆心在直线上. (1)求线段的垂直平分线的方程; (2)求圆的标准方程; 16.(25-26高二上·江苏无锡·期中)矩形的两条对角线相交于点,边所在直线的方程为,所在直线的方程为. (1)求边所在直线的方程; (2)求经过三点的圆的方程. 17.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)的三个顶点分别是、、 (1)求边上的高所在直线的方程; (2)求过点,且圆心在直线上的圆的标准方程. (3)求的外接圆方程; 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.4 圆的方程 目录 01 基础题型归纳 2 题型一:求圆的标准方程 2 题型二:求圆的一般方程 3 题型三:点与圆的位置关系 4 题型四:二元二次曲线表示圆 5 题型五:定点问题 6 题型六:直接法求轨迹方程 8 题型七:相关点法求轨迹方程 9 题型八:定义法求轨迹方程 11 题型九:与圆有关的对称问题 15 题型十:阿氏圆问题 16 02 重难点拓展 20 题型一:求圆的标准方程 1.(2025·高二·北京·期中)若圆C经过点,,且圆心在直线上,则圆C的方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由点,在圆上,,中点坐标为, 则线段的垂直平分线所在直线方程为,即, 则圆心为直线与线段的垂直平分线的交点, 联立方程组:,解得,则圆心为,半径, 所以圆的方程为:. 故选:A 2.(2025·高二·广西来宾·期中)圆心在轴上,且经过点的圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设该圆的标准方程为, 将代入方程,可得,解得, 得到圆的标准方程为,故C正确. 故选:C 3.(2025·高二·江苏淮安·月考)已知圆心在直线上,且与轴交于,两点,则圆的标准方程(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为圆与轴交于,两点,线段的中垂线方程为, 所以圆心在直线上, 又圆心在直线上,由,解得,所以圆心坐标为, 又点与两点间的距离为半径,即半径, 所以所求圆的方程为. 故选:A 题型二:求圆的一般方程 4.(2025·高二·贵州·期中)已知,,则以为直径的圆的一般方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为,,所以圆心为, 即,,所以圆的半径为, 所以圆的标准方程为,所以圆的一般方程为. 故选:A. 5.(2025·高二·天津·月考)经过三点,,的圆的方程是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设圆的一般方程为, 将,,代入方程得, 解得,满足, 故圆的方程为, 故选:A 6.(2025·高二·河南南阳·月考)过点的圆的一般方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题意,设所求圆的一般方程为, 因为圆过点,,, 可得,解得, 所以所求圆的一般方程为. 故选:B. 题型三:点与圆的位置关系 7.(2025·高二·江苏南京·月考)若两直线与的交点在圆的内部,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】联立与得,, 则两直线交点坐标为, 因两直线的交点在圆的内部,则,得, 故实数的取值范围是. 故选:B 8.(2025·高二·吉林延边·期中)已知圆,则下列点在圆C内的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】对于A,因为,所以点在圆外,所以A错误, 对于B,因为,所以点在圆上,所以B错误, 对于C,因为,所以点在圆上,所以C错误, 对于D,因为,所以在圆内,所以D正确. 故选:D 9.(2025·高二·广西·期末)已知两直线与的交点在圆的内部,则实数k的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由,得,则两直线与的交点为, 依题意得,解得. 故选:B. 题型四:二元二次曲线表示圆 10.(2025·高二·广西河池·月考)方程表示一个圆,则m的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由, 得, 解得.即m的取值范围是. 故选:D. 11.(2025·高二·河南信阳·期中)若方程表示圆,则的取值范围是(    ) A. B. C. D.R 【答案】D 【解析】因为该方程表示圆, 所以, 所以. 故选:D 12.(2025·高二·安徽芜湖·期中)已知曲线表示圆,则实数的值为(    ) A.2 B.1 C.1或2 D.-1或-2 【答案】A 【解析】若曲线表示圆,则,解得或. 检验: 若,则曲线,整理得,不能表示圆,故舍去; 若,则曲线,整理得,可以表示圆,故保留. 故选:A. 题型五:定点问题 13.(2025·高二·湖北武汉·月考)对任意实数,动圆恒过两个定点,请写出一个定点坐标 . 【答案】或 【解析】将原方程整理为: 因为对于任意,该方程恒成立,所以的系数和常数项都必须为,即: 由第一个方程,代入第二个方程得: 将代入,得. 所以,定点坐标为或. 故答案为:或 14.(2025·高二·上海徐汇·期中)对任意实数,圆恒过定点,则定点坐标为 . 【答案】或 【解析】,即, 令,解得,,或,, 所以定点的坐标是或. 故答案为:或. 15.若抛物线与坐标轴分别交于三个不同的点,则的外接圆恒过的定点坐标为 . 【答案】 【解析】法一:设抛物线交轴于点,,交轴于点,. 令,则由韦达定理得,,所以线段的中点为. 由圆的性质可知外接圆的圆心在直线上,故设外接圆的圆心为. 由可得,解得. 因为,所以,则,所以半径的平方为, 所以圆的方程为,整理可得, 类比直线过定点的求法,方程的值不随的变化而变化. 令,解得. 因此,的外接圆恒过的定点坐标为. 法二:如图所示,抛物线交轴于点,交轴于点. 设,,,,,, 则为的两个解,则由韦达定理得. 由相交弦定理可知过三点的圆也过点,且有,即,即,可得,解得. 则就是的外接圆过的定点坐标. 法三:设外接圆方程为. 令,则与为同一方程,,. 令,则有一根为,且,,, ∴外接圆方程为,即, 令,解得,所以的外接圆恒过的定点坐标为. 故答案为:. 题型六:直接法求轨迹方程 16.(2025·高二·云南昆明·期中)在平面直角坐标系中,已知,,动点满足,则点的轨迹方程为 . 【答案】 【解析】设动点,则,, ∵点满足, ∴,化简,整理得. ∴动点的轨迹方程为. 故答案为:. 17.(2025·高二·江苏苏州·期中)已知动点与两定点的距离之比为,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设,由题可知 故选:D 18.(2025·高二·广东肇庆·月考)已知,,动点满足,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由题可知, 所以, 化简得, 故选:C, 题型七:相关点法求轨迹方程 19.(2025·高二·河北秦皇岛·期中)在平面直角坐标系中,圆为过点,,的圆. (1)求圆的标准方程; (2)若点的坐标是,点是圆上的一个动点,点是线段的中点,求点的轨迹方程,并说明轨迹的形状. 【解析】(1)设圆的方程为(其中), 因为圆过点,,,可得, 解得,满足, 所以圆的方程为, 所以圆的标准方程为. (2)设点的坐标为,点的坐标为, 因为点的坐标是,点是线段的中点, 所以,所以,, 又因为点是圆上的一个动点,所以点的坐标满足圆的方程, 代入得,整理得, 所以点的轨迹方程为,轨迹是以为圆心,半径为的圆. 20.(2025·高二·河北唐山·期中)已知圆P经过点和,且圆心在直线:上. (1)求圆的标准方程; (2)若线段的端点D的坐标是,端点C在圆P上运动,求的中点的轨迹方程,并指出它的轨迹是什么图形. 【解析】(1)设圆心的坐标为, 则有, 整理求得,故圆心为, 半径r满足, 则圆P的方程为. (2)设线段中点,, 由可知,, ∵点C在圆上运动,∴, ∴的轨迹方程为. ∴的轨迹是以为圆心,1为半径的圆. 21.(2025·高二·河北石家庄·期中)已知圆E经过点,且恒被直线()平分. (1)求圆E的标准方程; (2)设P是圆E上的动点,求线段AP的中点M的轨迹方程.(当点P经过点A时,规定点M与点P重合) 【解析】(1)因为直线()可化为:, 所以直线恒过点, 又因为圆E恒被直线()平分,则()恒过圆心, 可知圆心坐标为,且圆E经过点,所以圆的半径, 所以圆E的方程为. (2)设, 因为M为线段AP的中点,且,则, 因为点P是圆E上的动点,则,即, 所以M的轨迹方程为. 22.(2025·高二·天津静海·期中)已知圆经过、、三点 (1)求圆的标准方程. (2)求点与圆上任一点连线的中点的轨迹方程. 【解析】(1)设圆的方程为, 则,解得, 所以圆的方程为,即; (2)设中点为,圆上任一点, 因为,所以 整理得 , 代入圆的方程得,整理得,   所以中点的轨迹方程为; 题型八:定义法求轨迹方程 23.已知直线过点,直线过点,且,互相垂直,若,交于点,求点的轨迹方程. 【解析】方法一:由题可知 ,所以点C的轨迹是以AB为直径的圆,圆心坐标为 ,半径为1. 分析可知,当点 C 与 A 或 B 重合时,满足题意. 所以点C的轨迹方程是:. 方法二:设点. 当直线,的斜率都存在时,可得其斜率分别为,. 由,互相垂直,可得, 化简整理得,即为点的轨迹方程. 当直线斜率不存在时,其方程是:,此时的斜率为,其方程是,点与点重合,满足上述方程; 当直线的斜率不存在时,其方程是:,此时直线的斜率为,其方程是:  .  ,此时点  C  与点 重合;点与点重合,满足上述方程. 综上可知,点的轨迹方程为. 方法三: 解:由直线,互相垂直,且,交于点,得,即,所以, 设点(异于、),则, 当点与或重合时,满足条件,其坐标满足上述方程. 所以,点的轨迹方程为. 24.(2025·高二·安徽·期中)在平面直角坐标系中,圆为过点,,的圆. (1)求圆的标准方程; (2)过点的直线与交于,两点,求弦中点的轨迹方程. 【解析】(1)设圆的标准方程为,故有: , 所以圆的标准方程为; (2)设弦MN的中点, 当直线斜率不存在时,点与点重合, 当直线斜率为0时,点与点重合, 当直线斜率存在且不为0时,由垂径定理知, 点的轨迹是以CG为直径的圆. 由, 得,, 整理得:; 25.(2025·河北邯郸·二模)由动点向圆引两条切线,切点分别为,若四边形为正方形,则动点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为四边形为正方形,且,所以, 故动点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,其方程为. 故选:B 26.(2025·安徽滁州·二模)已知A,B为圆上的两个动点,P为弦AB的中点,若,则点P的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】圆的方程可化为,,半径, 因为,所以, 又是的中点,所以, 所以点的轨迹方程为. 故选:B. 27.(2025·高二·广东佛山·期末)已知点,圆上两动点满足,且四边形是矩形. (1)当点在第一象限且横坐标为3时,求边所在直线的方程; (2)求点的轨迹方程. 【解析】(1)设点,由,得,直线的斜率,而, 所以直线的方程为,即. (2)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. 28.(2025·高二·江苏南通·月考)已知点和圆为圆上的动点. (1)求的中点的轨迹方程; (2)若,求线段中点的轨迹方程. 【解析】(1)设点, ,整理得, 点在圆上, , 整理得点的轨迹方程为. (2)设的中点为,在中,, 设为坐标原点,连接,则, , . 故线段中点的轨迹方程为. 题型九:与圆有关的对称问题 29.(2025·高二·江苏南通·期中)圆C:关于直线对称圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】将圆的方程化为标准方程可得,, 所以,圆心,半径. 设, 由已知可得,,解得, 所以,圆的圆心为,半径, 所以,圆的方程为. 故选:D. 30.(2025·高二·黑龙江哈尔滨·期中)已知圆M的方程为,则直线关于点M的对称直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】点坐标为,设所求直线方程为 则有 两直线不能重合, 所以 故选:D. 31.(2025·高二·山西运城·月考)圆关于直线(,)对称,则的最小值是(    ). A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由圆可得标准方程为, 即圆心为, 因为圆关于直线对称,则该直线经过圆心, 即,整理得(,), 则, 当且仅当,即时,等号成立, 所以的最小值是. 故选:A. 题型十:阿氏圆问题 32.平面内到两个定点距离之比为定值(且)的点的轨迹是圆,该圆又被称为阿波罗尼斯圆.已知动点的轨迹是关于点的阿波罗尼斯圆,其方程为,为定点,且,若点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由动点的轨迹是关于的阿氏圆知点在轴上,设,, 所以.又,所以. 由动点的轨迹是,可知,整理得. 所以,解得,所以. 又,, 所以, 当三点共线时等号成立. 另由题意可得圆是关于定点的阿波罗尼斯圆,且,则, 根据点,阿氏圆的圆心三点共线可知点在轴上,且, 可知点的坐标为,所以, 由图形可知,当点位于或时取得最小值,且最小值为. 故选:C 33.(2025·高二·辽宁沈阳·期中)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点Q,P的距离之比,那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知动点M的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为,Q为x轴上一定点,,且,则点Q的坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设,,所以. 由,得. 因为,所以,整理得:. 因为动点M的轨迹方程是,所以解得,所以. 故选:C. 34.(多选题)(2025·高二·广东茂名·期中)古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯(约公元前前年)发现:平面内到两个定点的距离之比为定值()的点的轨迹是圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼奥斯圆,简称阿氏圆.在平面直角坐标系中,已知点,,平面内的动点满足:,则下列关于动点的结论正确的是(    ) A.点的轨迹方程为 B.当三点不共线时,面积的最大值是 C.当三点不共线时,若点的轨迹与线段交于,则 D.若点,则的最小值为 【答案】ABC 【解析】设,因为,所以,整理得到, 故点的轨迹方程为, 对于A,点的轨迹是以为圆心,4为半径的圆,故A正确; 对于B,因为圆的半径为4且,当的底边上的高最大, 即高为半径4时,面积最大,即面积的最大值是,故B正确; 对于C,由题知,点M的坐标为,当不共线时,因为, 由角平分线定理的逆定理知:射线是的平分线,故C正确; 对于D,因为,即,则,又P在圆上,如图所示, 由图知,当三点共线且点在线段上时,取最小值, 此时,故D错误, 故选:ABC. 1.(25-26高二上·山东济宁·期中)“点在圆外部”是“,或”的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】因为点在圆外, 所以,解得, 所以或, 所以的取值范围为或, “点在圆外部”是“,或”的充分不必要条件. 故选:A. 2.(25-26高二上·广西来宾·期中)已知点,,圆:,若圆上存在点,使得为锐角,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】依题意,,且圆上存在一点,在以为直径的圆外, 设以为直径的圆的圆心为,半径. 设圆的圆心为,则, 所以,则. 故选:D 3.(25-26高二上·江苏泰州·期中)如果实数、满足,那么的最大值是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由可得可得,解得, 由可得,故的最大值为. 故选:D. 4.(25-26高二上·山东临沂·期中)已知圆,点在直线上,当圆的半径最大时,的最小值为(  ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【解析】设圆的半径为. 由题意,圆的标准方程为,所以,,解得. 由二次函数的性质知,当时,取得最大值,取得最大值, 此时. 因为点到直线的距离,所以的最小值为. 故选:A. 5.(25-26高二上·福建泉州·期中)与圆关于直线对称的圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】已知圆心,设其关于直线对称的圆心, 则有,解得,即. 又因为圆和圆的半径相同, 所以圆关于直线对称的圆的标准方程为. 故选:D 6.(多选题)(25-26高二上·江苏连云港·期中)下列说法中正确的是(    ) A.圆的圆心为,半径为5 B.若两条直线互相平行,那么它们的倾斜角相等 C.方程能表示平面内的任何直线 D.若直线不经过第二象限,则的取值范围是 【答案】BCD 【解析】对于A,由圆配方得,故圆心为,半径为 ,故A错误; 对于B,若两条直线互相平行,则它们与轴的所成角相等,故倾斜角相等,即B正确; 对于C,当直线可化为,为直线的两点式方程,表示不平行于坐标轴的直线; 当,直线可化为,表示平行于y轴的直线; 当,直线可化为,表示平行于x轴的直线; 所以方程能表示平面内的任何直线,故C正确; 对于D,若直线不经过第二象限,则 ,解得,故D正确. 故选:BCD 7.(25-26高二上·广西南宁·月考)已知圆,求圆关于直线的对称圆方程 . 【答案】 【解析】圆的圆心为,设对称圆的圆心为, 依题意得,解得,又圆的半径与对称圆的半径相等, 所以对称圆的方程为. 故答案为:. 8.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)求与圆:关于直线l:对称的圆的标准方程 . 【答案】 【解析】圆:的圆心为,半径, 设圆心关于直线l:对称的圆心坐标为, 则,解得,故, 所以对称的圆的标准方程为. 故答案为:. 9.(25-26高二上·天津滨海新·月考)设直线则直线恒过定点 ;若过原点作直线的垂线,垂足为,则最大值为 . 【答案】 【解析】由题意, 令,解得,所以直线恒过定点为; 因为,所以点H的轨迹是以原点O和定点为直径端点的圆, 则圆心为,半径, 所求表示圆上的点H与原点O距离的平方,即 因为点H到原点O的距离最大值为圆心到原点O的距离加上半径r, 所以, 所以的最大值为. 故答案为:; 10.(25-26高二上·黑龙江鸡西·期中)已知圆,圆,点分别在圆和圆上,点S在轴上,则的最小值为 . 【答案】 【解析】由圆得,可得圆圆心,半径为, 由圆 得,可得圆的圆心为,半径为, 又由 设圆心关于轴的对称点为,可得, 所以,所以. 所以的最小值为. 故答案为:. 11.(22-23高二上·河北唐山·期中)已知的三个顶点分别为,,.求: (1)的面积; (2)的外接圆的方程. 【解析】(1)由,,则, 且直线的方程为,即, 则到直线的距离为, 所以的面积为. (2)设的外接圆的方程为, 则,解得, 则的外接圆的方程为. 12.(25-26高二上·山东济宁·期中)已知点是的外接圆上的一个动点,且. (1)求线段的垂直平分线方程及的外接圆的标准方程; (2)若,为的中点,求动点的轨迹方程. 【解析】(1)由得中点为. 直线的斜率. 所以其垂直平分线的斜率. 所以线段的垂直平分线方程为,即. 因为外接圆半径,圆心为. 所以外接圆方程为. (2)设,又. 则. 由于在上,将其代入圆方程可得. 化简可得. 即所求的轨迹方程为. 13.(25-26高二上·吉林长春·月考)已知的顶点,线段的垂直平分线方程为. (1)求点的坐标; (2)求外接圆的标准方程. 【解析】(1)设,因为线段的垂直平分线的斜率为, 所以直线的斜率为,即, 又线段中点在上, 所以,解得,, 所以点的坐标为; (2)因为,线段的中点为, 直线的斜率为, 则线段的垂直平分线方程为,即, 与联立,解得, 圆心,半径为, 所以圆的标准方程为. 14.(25-26高二上·天津和平·期中)已知圆经过点,,圆心在直线上. (1)求线段的垂直平分线的方程; (2)求圆的方程; (3)若点,是圆上任意一点,线段的中点为,求动点的轨迹方程. 【解析】(1)线段的中点,, 所以线段的垂直平分线的方程为,即. (2)设圆的方程为, 由题意可知,解得, 所以圆的方程为. (3)设点的坐标为,点的坐标为, 因为点的坐标是,点是线段的中点,所以, 即, 因为端点在圆上运动,所以, 代入可得,即, 因此线段的中点的轨迹方程为. 15.(24-25高二上·广东中山·月考)已知圆经过两点,,且圆心在直线上. (1)求线段的垂直平分线的方程; (2)求圆的标准方程; 【解析】(1)线段的垂直平分线的方程为: ,整理得:. (2)由,即圆心. 设圆半径为,则, 所以圆的标准方程为:. 16.(25-26高二上·江苏无锡·期中)矩形的两条对角线相交于点,边所在直线的方程为,所在直线的方程为. (1)求边所在直线的方程; (2)求经过三点的圆的方程. 【解析】(1)由,得,则, 因为矩形两条对角线相交于,所以C与A关于点M对称, 设,所以,得,则, 因为边所在直线的方程为,斜率为, 因为与垂直,所以直线的斜率为, 则边所在直线的方程为,即; (2)经过三点的圆即为矩形的外接圆, 所以圆心为,半径为 所以圆方程为. 17.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)的三个顶点分别是、、 (1)求边上的高所在直线的方程; (2)求过点,且圆心在直线上的圆的标准方程. (3)求的外接圆方程; 【解析】(1)因为、,所以,则其高线的斜率, 又高线过点,所以高线所在的直线方程为,即; (2)设圆心,因为圆心在直线上,所以①, 又圆过点、,所以,即, 化简得②, 联立①②,解得,,圆的半径为, 所以圆的标准方程为; (3)设的外接圆方程为, 又、、在圆上, 所以可得,解方程组得, 所以的外接圆方程为,即. 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.4 圆的方程(10大题型)(训练)-2025-2026学年高二数学新教材同步配套培优讲义与精练(人教A版2019选择性必修第一册)
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