内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业03 圆的方程与点与圆的位置关系
一、圆的标准方程与一般方程
1、圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
2、圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
(1)当时,方程只有实数解.它表示一个点.
(2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
(3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆.
二、点与圆的位置关系
1、点与圆的位置关系
(1)、若点在圆上
(2)、若点在圆外
(3)、若点在圆内
2、点与圆的位置关系:
(1)、点P在圆外;
(2)、点P在圆上;
(3)、点P在圆内.
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
题型一 求圆的方程
1.(25-26高二上·河南·期中)已知点.
(1)求的面积;
(2)求的外接圆的方程.
【答案】(1)7;
(2).
【难度】0.4
【知识点】求点到直线的距离、求圆的一般方程、圆内接三角形的面积
【分析】(1)求出直线的方程,求出点到直线的距离,求出,计算.
(2)设外接圆的方程为,代入,计算得解.
【详解】(1)直线的方程为,即,
点到直线的距离,
,
所以的面积.
(2)设外接圆的方程为,
由题意得
解得
故的外接圆的方程为.
2.(25-26高二上·江苏淮安·期中)分别求满足下列条件的圆的方程
(1)过点,圆心为;
(2)圆心在第一象限,半径为,且与直线相切于点.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程
【分析】(1)求出圆的半径,结合圆心坐标可得出圆的方程;
(2)设圆心坐标为,其中,,根据已知条件得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出所求圆的方程.
【详解】(1)由题意可知,圆的半径为,
故圆的标准方程为.
(2)设圆心坐标为,其中,,记点,
由题意可知直线与直线垂直,则,
又因为,解得,即圆心为,
故所求圆的方程为.
3.(25-26高二上·安徽芜湖·期中)已知圆过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过圆心的直线在轴,轴上的截距是互为相反数,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、由圆心(或半径)求圆的方程
【分析】(1)利用中垂线组方程组来求圆心和半径,可得圆的标准方程;
(2)利用直线过原点和直线不过原点且截距互为相反数,再用待定系数法来求解即可.
【详解】(1)由可知中点,
设过的中垂线斜率为,
,则.
所以,即
由,解得,故,
圆的半径为,
故圆的标准方程为
(2)①若直线过原点,满足题意,则可设,
因为直线过,所以,则.
②若直线不过原点,由于直线在轴,轴上的截距是互为相反数,
设,因为直线过,
所以,则,即
综上所述:直线的方程为或.
4.(25-26高二上·新疆喀什·期中)写出下列圆的标准方程:
(1)已知圆经过两点,圆心在轴上;
(2)经过点,圆心为点.
(3)经过三点的圆的方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.85
【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、求过已知三点的圆的标准方程
【分析】(1)先由斜率关系和中点坐标求出弦的垂直平分线方程,再解出圆心坐标,然后得到圆的标准方程;
(2)由两点间距离得到半径,再写出圆的标准方程即可;
(3)由圆的一般方程利用待定系数法求解可得.
【详解】(1)由题,所以其垂线斜率,且AB中点为,即,
所以AB的垂直平分线方程为,即,
由圆的垂径定理可知,与轴的交点即为圆心的坐标,
所以圆的半径为 ,
所以圆的标准方程为
(2)圆心为,且经过点,
故圆的半径为,
故圆的标准方程为.
(3)设圆的方程为,
则由题意,
∴圆的方程为:,标准方程为.
题型二 轨迹方程
1.(25-26高二上·重庆·月考)若点 在圆 上运动,且点 与点 所连线段的中点为 ,则点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】轨迹问题——圆
【分析】设,,根据线段的中点坐标得到与和与的关系式,再代入圆的方程即可求得结果.
【详解】设,,则线段的中点坐标为,
即,所以.
因为点在圆上,所以满足.
化简得.
故选:C.
2.(25-26高二上·广东东莞·期中)已知圆,是圆上的动点,点,若动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】轨迹问题——圆
【分析】根据给定条件,可得为线段中点,再利用坐标代换法求出轨迹方程.
【详解】设点,由,得为线段中点,则点,
而点在圆上,因此,即,
所以点的轨迹方程为.
故选:B
3.(25-26高二上·天津静海·期中)点M为圆:上的动点,点,点P是线段的中点,则点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】轨迹问题——圆
【分析】设点,结合中点坐标公式可得,进而代入即可求解.
【详解】设点,,
因为为的中点,
所以,则,即,
又因为动点在圆上,所以,
则,
则点轨迹方程为.
故选:C.
4.(25-26高三上·上海青浦·期末)设为圆上的动点,是圆的切线,且,则点的轨迹方程是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】轨迹问题——圆
【分析】根据给定条件,利用圆的切线性质可得,再利用圆的定义求出轨迹方程.
【详解】圆的圆心为,半径,
由切圆于点,得,而,则,
即,因此点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,
所以点的轨迹方程是.
故答案为:
5.(25-26高二上·福建泉州·期中)已知点是圆上的一动点,点,点是线段的中点,则动点的轨迹方程是
【答案】
【难度】0.85
【知识点】轨迹问题——圆、求平面轨迹方程
【分析】设点,利用中点坐标公式得,解得,代入圆的方程即可求解.
【详解】设点,所以①,
又,代入①有:,解得,
故答案为:.
6.(25-26高二上·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】
【难度】0.65
【知识点】求平面两点间的距离、由圆心(或半径)求圆的方程、圆的一般方程与标准方程之间的互化、求平面轨迹方程
【分析】设,用两点间距离公式表示,化简可得动点的轨迹方程;
【详解】设动点,则,,
∵点满足,
∴,化简,整理得.
∴动点的轨迹方程为.
故答案为:.
题型三 点与圆的位置关系
1.(25-26高二上·河北邢台·期中)若点在圆:的内部,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】点与圆的位置关系求参数
【分析】根据点与圆的位置关系,代入求解,即可得答案.
【详解】由在圆内,得,解得.
故选:A
2.(25-26高二上·江苏扬州·期中)已知在圆:外,则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】二元二次方程表示的曲线与圆的关系、点与圆的位置关系求参数
【分析】先将圆方程化为标准式,分别根据圆的存在性和点在圆外的条件列不等式,求解后取交集得到的取值范围.
【详解】将圆的方程化为标准式.
因为圆存在,所以,即.
点在圆外,圆心为,点到圆心的距离的平方为,
半径的平方为,故,解得.
综上,.
故选:A
3.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)若过可作两条直线与圆相切,则k的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】点与圆的位置关系求参数、由圆的一般方程确定圆心和半径
【分析】根据点与圆的位置关系,可得,结合圆的半径为正数,列出不等式,求解即得k的取值范围.
【详解】由题意,点在圆的外部,
由配方得,
可知圆心为,半径为,
则由,即,解得或.
又由,解得,
综上,可得k的取值范围是.
故选:B
4.(24-25高二上·江苏常州·月考)已知点关于直线对称的点Q在圆上,则 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】求点关于直线的对称点、点与圆的位置关系求参数
【分析】设,利用点关于线对称列方程求得坐标,代入圆方程计算即可.
【详解】设,则,解得.
因为在上,所以,解得,经检验,符合题意.
故答案为:
5.(23-24高二下·上海·月考)若对任意实数,直线与圆至少有一个交点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】点与圆的位置关系求参数、由直线与圆的位置关系求参数
【分析】将原问题转换为直线所过的定点在圆内或者圆上,由此列出不等式即可求解.
【详解】由题意可知直线经过的定点为
则定点在圆内或者圆上的时候满足题意,
所以,
又表示圆,
所以,解得或;
综上,.
故答案为:.
6.(23-24高二上·上海·期末)点在圆外,则直线与该圆的位置关系为 .
【答案】相交
【难度】0.85
【知识点】点与圆的位置关系求参数、判断直线与圆的位置关系
【分析】根据点与圆的位置关系以及直线与圆的位置关系分析判断.
【详解】因为点是圆外一点,故有,
则圆心到直线的距离为,
∴直线与该圆的位置关系是相交.
故答案为:相交.
题型四 圆的弦长问题
1.(25-26高二上·河北张家口·期中)已知圆,直线与圆相交,则直线被圆所截得的最短弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、过圆内定点的弦长最值(范围)
【分析】确定直线过定点,结合时,弦长最短,即可求解.
【详解】将直线整理得,
由得,则直线过定点,
由得,圆心为,半径,
因为,
所以点在圆内部,
当直线被圆所截得的弦长最短时,,
此时弦长为,
故选:A.
2.(23-24高二上·北京大兴·期末)过点且被圆截得的弦长最大的直线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】直线截距式方程及辨析、直线一般式方程与其他形式之间的互化、由标准方程确定圆心和半径、过圆内定点的弦长最值(范围)
【分析】根据圆的性质可知所求直线即为过圆心的直线,结合直线的截距式方程求解.
【详解】由题意可知:圆的圆心为,
显然圆的最大弦长为直径,所求直线即为过圆心的直线,
可得直线方程为,即.
故选:B.
3.(23-24高二上·山东·期中)已知圆,直线过点,则直线被圆所截得的弦长的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】过圆内定点的弦长最值(范围)
【分析】根据垂径定理,过圆内一点的最短的弦,应垂直于该定点和圆心的连线,再结合弦长公式进行求解即可.
【详解】过点的直线被圆所截得的弦长的最小,
即点为弦的中点
所以若要弦长最小,只要圆心到直线的距离即为圆心到定点的距离,
圆心到直线距离的最大值为,所以弦长的最小值为.
故选:D
4.(25-26高二上·河北张家口·期中)当直线被圆所截得的弦长最短时,实数 .
【答案】0
【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、过圆内定点的弦长最值(范围)
【分析】确定直线过定点,由时,弦长取最小值,即可求解.
【详解】直线的方程变形为,
则由得,
所以直线过定点.
圆,因为,
所以点在圆内.
设直线与圆交于,两点,
则当时,取最小值,
由,得,
解得.
故答案为:0.
5.(2025·上海闵行·一模)过点的直线被圆截得的最短弦长为
【答案】
【难度】0.85
【知识点】过圆内定点的弦长最值(范围)
【分析】先确定圆的圆心与半径,计算点到圆心的距离,利用“直线与圆心和点的连线垂直时弦长最短”的结论,结合弦长公式计算最短弦长.
【详解】圆的圆心为,半径.
点到圆心的距离为.
当直线与垂直时,圆心到直线的距离最大(等于),此时弦长最短.
最短弦长为.
故答案为:.
题型五 最值问题
1.(24-25高二上·贵州·期中)已知实数,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.12
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】令,利用判别式法即可.
【详解】令,则,
由,
得,
整理得,,
因为存在实数满足等式,
所以,
解得,
则的最大值为,此时,.
故选:C.
2.(2024·贵州黔南·一模)若为圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】求点到直线的距离、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】求出圆心到直线的距离,再利用圆的性质求出最小值.
【详解】圆的圆心,半径,
点到直线的距离,
即直线与圆相离,又点在该圆上,
所以点到直线的距离的最小值为.
故选:A
3.(23-24高三上·陕西·月考)已知点,,动点C在圆上,则的最大值为( )
A. B. C. D.3
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】辅助角公式、数量积的坐标表示、向量与几何最值、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】根据三角换元得,即可根据向量的坐标运算求解,结合三角函数的性质即可求解最值.
【详解】不妨设,.
因为,,则,,
所以.
当时,即时等号成立,
故选:D.
4.(2025·上海·模拟预测)圆上的点到直线的距离最大值为 .
【答案】4
【难度】0.94
【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)、由圆的一般方程确定圆心和半径
【分析】首先确定圆的圆心坐标和圆的半径,然后确定直线与圆的位置关系,进而可求出圆上的点到直线的距离的最大值.
【详解】因为,
所以圆心坐标为,半径.
所以圆上的点到的距离最大值为圆心到直线的距离加圆的半径,即的长度.
所以.
故答案为:4.
5.(24-25高二上·河南洛阳·期末)已知O为坐标原点,点M满足,则点M到直线距离的最大值为 .
【答案】/
【难度】0.65
【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】由题意可知,点M的轨迹是以原点为圆心,以1为半径的圆,而直线恒过定点,则点M到直线距离的最大值为:即可求解.
【详解】解:由题意可知,点M的轨迹是以原点为圆心,以1为半径的圆,
如图所示:
直线,即,
则直线恒过定点,
则点M到直线距离的最大值为:.
故答案为:
6.(2025·天津和平·二模)已知点P,Q在直线l:上运动,点H在圆C:上,且有,则的面积的最大值为 .
【答案】3
【难度】0.85
【知识点】求点到直线的距离、由圆心(或半径)求圆的方程、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】利用圆的性质求出点到直线距离的最大值,进而求出面积的最大值.
【详解】圆C:的圆心,半径,
则点到直线的距离,
因此圆上的点到直线距离的最大值为,又,
所以的面积的最大值为.
故答案为:3
题型六 圆的综合应用
1.(23-24高二上·福建泉州·期中)已知为圆:上一动点,点,为的中点.
(1)求的轨迹方程;
(2)若为圆上一动点,在直线:上存在点,使得最小,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】求点关于直线的对称点、轨迹问题——圆、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)、求平面轨迹方程
【分析】(1)相关点法求轨迹方程即可;
(2)先求对称点,再应用数形结合得出距离和最小值.
【详解】(1)设,,则得
因为A在圆O上,所以,则,化简得,
故Q的轨迹方程为.
(2)如图,设圆的圆心为,
设O关于对称的点为,则得,即.
易得,则当,M,N三点共线时,最小,
最小值为.
因为,所以的最小值为.
2.已知方程.
(1)若此方程表示圆,求实数m的取值范围;
(2)若m的值为(1)中能取到的最大整数,则得到的圆设为圆E,若圆E与圆F关于y轴对称,设为圆F上任意一点,求到直线的距离的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值
【难度】0.94
【知识点】二元二次方程表示的曲线与圆的关系、圆的对称性的应用、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】(1)根据表示圆的限制条件可得实数m的取值范围;
(2)先确定圆E的方程,再利用对称性得到圆F的方程,根据圆心到直线的距离可得答案.
【详解】(1)若此方程表示圆,则,
解得,
即实数m的取值范围是;
(2)由(1)可知,此时圆E:,
圆心坐标为,半径为1,
因为圆F和圆E关于y轴对称,
所以圆F圆心坐标是,半径是1,
故圆F方程为,
则圆心到直线的距离,
故到直线的距离的最大值为,最小值.
3.已知圆C的圆心在直线l:上并且圆心的横坐标大于0,过点的直线与圆C相交的最短弦长为4,最长弦长为6.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点在圆C上,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】由圆心(或半径)求圆的方程、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】(1)设圆C的圆心为(),半径为R.由已知建立方程组,求解可得圆的方程;
(2)令,则可得,再根据正弦函数的性质可求得所求的范围.
【详解】(1)解:设圆C的圆心为(),半径为R.即圆C:.
依题意有:,,,
解得,,或(舍去),
∴圆C的标准方程为:.
(2)解:令,则,
当时,即时,;
当时,即时,;
∴.的取值范围是.
4.已知两定点,,动点到定点的距离与到定点的距离比值是.
(1)求点的轨迹方程;
(2)现有一直线:与两坐标轴交点为、,试求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】求平面两点间的距离、求点到直线的距离、轨迹问题——圆、圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)
【分析】(1)点坐标为,用坐标表示,即得解;
(2)用两点间距离公式可求得,则,又,计算即得解
【详解】(1)设点坐标为,由题意
得,即
整理可得:,
即,点的轨迹为以为圆心,半径的圆
(2)由题意,不妨设A为与x轴的交点,B为与y轴的交点
故,,令表示点到的距离
故
用表示圆心到直线的距离,则
故,即
故
故面积的取值范围是
1.(25-26高三上·贵州遵义·月考)多年前,我国的思想家墨子给出圆的概念:“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定义要早年.已知点,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】定点到圆上点的最值(范围)
【分析】根据条件判断出的轨迹,然后将的最大值表示为到圆心的距离加上半径,由此可求结果.
【详解】因为,所以点的轨迹是圆心为,半径的圆,
因为,所以在圆外,
所以,
故选:B.
2.(25-26高二上·山东聊城·期中)已知三点,动点满足,若,则线段(为原点)长度的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】数量积的坐标表示、轨迹问题——圆、定点到圆上点的最值(范围)
【分析】设,由题分析可知点为的中点,得,根据化简可得,从而可知点在以为圆心,为半径的圆上,再结合点到圆上点距离最值求解.
【详解】设,由,,得点为的中点,则.
又,,则,,
因此,即,
点在以为圆心,为半径的圆上,
线段长度的最大值为.
故选:D
3.(25-26高三上·山东青岛·期中)将一颗质地均匀的骰子投掷两次;第一次出现的点数记为a,第二次出现的点数记为b,设任意投掷两次使两条直线:,:平行的概率为,相交的概率为,若点在圆的内部,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】已知直线平行求参数、点与圆的位置关系求参数、计算古典概型问题的概率
【分析】首先根据两直线的位置关系求的关系式,再根据古典概型概率公式求和,最后根据点与圆的位置关系,列不等式,即可求解.
【详解】若,则,即,且,
则满足条件的为,所以;
若两直线重合,则,则,所以不成立,
所以两直线相交的概率,
则,得.
故答案为:
4.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)某圆拱桥的圆拱的平面图如图所示,该圆拱的跨度,拱高.为加固该圆拱桥,现决定建造两根支柱(将支柱视为两条线段),且,则支柱的高度为 m.
【答案】7
【难度】0.65
【知识点】求过已知三点的圆的标准方程
【分析】利用待定系数法来求圆的方程,再通过坐标运算求高度即可.
【详解】
以为原点,建立平面直角坐标系,如图所示.
设该圆弧所在圆为圆.
将,的坐标代入圆的方程,得得
所以圆.当时,得或.
由图可知,支柱的高度为7m.
故答案为:7.
5.(25-26高二上·江西景德镇·期中)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点,距离之比为定值且的点所形成的图形是圆,后来人们将这个圆以他名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知中,,,动点满足,则面积最大值是 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】三角形面积公式及其应用、轨迹问题——圆
【分析】由题意计算可得点轨迹方程,则可得,即可得面积最大值.
【详解】由题意可得,化简得,
则点在圆上,
则有,即,
又,故.
故答案为:.
1.(2025高二·全国·专题练习)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨氏,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点与两定点、的距离之比,那么点的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知动点的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为,定点为轴上一点,且,若点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】求平面两点间的距离、定点到圆上点的最值(范围)
【分析】利用阿波罗尼斯圆的定义求出定点的坐标,再结合将进行转化,最后根据几何性质求解的最小值.
【详解】设,,
已知,所以,即,
整理得,
又点的轨迹方程为,所以,解得,即.
因为,所以,则,
当、、三点共线时取得最小值,即.
又,所以最小值为.
故选:C.
2.(25-26高二上·北京·期中)“康威圆定理”的内容如下:如图,的三条边长分别为,,.延长线段CA至点,使得,以此类推得到点,,,和,那么这六个点共圆,这个圆称为康威圆.若在中,,,,康威圆圆心为K,则K的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】求圆的一般方程、由圆的一般方程确定圆心和半径
【分析】先求得的坐标,设出康威圆的一般方程,根据的坐标求得康威圆的一般方程,进而求得圆心的坐标.
【详解】依题意,,,,
,
则直线的方程为,所以,
是线段的中点,所以,
是线段的中点,所以,
设康威圆的方程为,
代入,,得:
,解得,
所以圆的一般方程为,即,
所以圆心.
故选:D
3.(25-26高三上·河北沧州·期中)(多选题)古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点P满足,记点P的轨迹为圆C,则下列结论正确的是( )
A.圆C的方程为
B.的最大值为
C.M为直线上一动点,则的最小值为
D.若O为坐标原点,则的最大值为
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】将军饮马问题求最值、轨迹问题——圆
【分析】根据两点间距离公式,结合两点间线段最短、三角代换法、平面向量数量积的坐标表示公式逐一判断即可.
【详解】设点,因为,
所以,整理得,
所以圆C的方程为,故A错误.
因为,所以.
因为,
所以,故B正确.
设A关于直线的对称点为,
则解得
因为,所以,
所以当,C,M三点共线时,有最小值.
因为,
所以,故C正确.
设,,
因为,,
所以,
所以当时,有最大值,最大值为,故D正确.
故选:BCD
4.(2025·贵州黔南·三模)(多选题)经过,两点的曲线如图所示,关于曲线,下列说法正确的是( )
A.
B.曲线经过的整数点个数为4个
C.的取值范围均为
D.若点在曲线上,则以为半径的圆的面积的最大值为
【答案】ACD
【难度】0.65
【知识点】基本不等式求积的最大值、由方程研究曲线的性质
【分析】对于A,将已知点代入方程,可得正误;对于B,利用赋值法,由一元二次方程,可得正误;对于C,由一元二次方程根的存在性判别,可得正误;对于D,由基本不等式,结合圆的面积,可得正误.
【详解】对于A,将与代入方程,可得,故A正确;
对于B,由A可知曲线,当时,,解得;
当时,,解得或或;同理可得当时,或或;
当,,时,,即,
由,则方程无解,
综上可得曲线经过的整数点有,,,,,,
,,共个,故B错误;
对于C,将曲线的方程等价转化为关于的一元二次方程,
则,解得,
同理可得,故C正确;
对于D,,当且仅当时,等号成立,
由,则,即的最大值为,所以圆的面积最大值为,故D正确.
故选:ACD.
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业03 圆的方程与点与圆的位置关系
一、圆的标准方程与一般方程
1、圆的标准方程
,其中为圆心,为半径.
2、圆的一般方程
当时,方程叫做圆的一般方程.为圆心,为半径.
(1)当时,方程只有实数解.它表示一个点.
(2)当时,方程没有实数解,因而它不表示任何图形.
(3)当时,可以看出方程表示以为圆心,为半径的圆.
二、点与圆的位置关系
1、点与圆的位置关系
(1)、若点在圆上
(2)、若点在圆外
(3)、若点在圆内
2、点与圆的位置关系:
(1)、点P在圆外;
(2)、点P在圆上;
(3)、点P在圆内.
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
题型一 求圆的方程
1.(25-26高二上·河南·期中)已知点.
(1)求的面积;
(2)求的外接圆的方程.
2.(25-26高二上·江苏淮安·期中)分别求满足下列条件的圆的方程
(1)过点,圆心为;
(2)圆心在第一象限,半径为,且与直线相切于点.
3.(25-26高二上·安徽芜湖·期中)已知圆过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若过圆心的直线在轴,轴上的截距是互为相反数,求直线的方程.
4.(25-26高二上·新疆喀什·期中)写出下列圆的标准方程:
(1)已知圆经过两点,圆心在轴上;
(2)经过点,圆心为点.
(3)经过三点的圆的方程.
题型二 轨迹方程
1.(25-26高二上·重庆·月考)若点 在圆 上运动,且点 与点 所连线段的中点为 ,则点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·广东东莞·期中)已知圆,是圆上的动点,点,若动点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二上·天津静海·期中)点M为圆:上的动点,点,点P是线段的中点,则点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·上海青浦·期末)设为圆上的动点,是圆的切线,且,则点的轨迹方程是 .
5.(25-26高二上·福建泉州·期中)已知点是圆上的一动点,点,点是线段的中点,则动点的轨迹方程是
6.(25-26高二上·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 .
题型三 点与圆的位置关系
1.(25-26高二上·河北邢台·期中)若点在圆:的内部,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·江苏扬州·期中)已知在圆:外,则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.
3.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)若过可作两条直线与圆相切,则k的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
4.(24-25高二上·江苏常州·月考)已知点关于直线对称的点Q在圆上,则 .
5.(23-24高二下·上海·月考)若对任意实数,直线与圆至少有一个交点,则实数的取值范围是 .
6.(23-24高二上·上海·期末)点在圆外,则直线与该圆的位置关系为 .
题型四 圆的弦长问题
1.(25-26高二上·河北张家口·期中)已知圆,直线与圆相交,则直线被圆所截得的最短弦长为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·北京大兴·期末)过点且被圆截得的弦长最大的直线方程为( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高二上·山东·期中)已知圆,直线过点,则直线被圆所截得的弦长的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
4.(25-26高二上·河北张家口·期中)当直线被圆所截得的弦长最短时,实数 .
5.(2025·上海闵行·一模)过点的直线被圆截得的最短弦长为
题型五 最值问题
1.(24-25高二上·贵州·期中)已知实数,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.12
2.(2024·贵州黔南·一模)若为圆上的动点,则点到直线的距离的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三上·陕西·月考)已知点,,动点C在圆上,则的最大值为( )
A. B. C. D.3
4.(2025·上海·模拟预测)圆上的点到直线的距离最大值为 .
5.(24-25高二上·河南洛阳·期末)已知O为坐标原点,点M满足,则点M到直线距离的最大值为 .
6.(2025·天津和平·二模)已知点P,Q在直线l:上运动,点H在圆C:上,且有,则的面积的最大值为 .
题型六 圆的综合应用
1.(23-24高二上·福建泉州·期中)已知为圆:上一动点,点,为的中点.
(1)求的轨迹方程;
(2)若为圆上一动点,在直线:上存在点,使得最小,求的最小值.
2.已知方程.
(1)若此方程表示圆,求实数m的取值范围;
(2)若m的值为(1)中能取到的最大整数,则得到的圆设为圆E,若圆E与圆F关于y轴对称,设为圆F上任意一点,求到直线的距离的最大值和最小值.
3.已知圆C的圆心在直线l:上并且圆心的横坐标大于0,过点的直线与圆C相交的最短弦长为4,最长弦长为6.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点在圆C上,求的取值范围.
4.已知两定点,,动点到定点的距离与到定点的距离比值是.
(1)求点的轨迹方程;
(2)现有一直线:与两坐标轴交点为、,试求面积的取值范围.
1.(25-26高三上·贵州遵义·月考)多年前,我国的思想家墨子给出圆的概念:“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定义要早年.已知点,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·山东聊城·期中)已知三点,动点满足,若,则线段(为原点)长度的最大值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·山东青岛·期中)将一颗质地均匀的骰子投掷两次;第一次出现的点数记为a,第二次出现的点数记为b,设任意投掷两次使两条直线:,:平行的概率为,相交的概率为,若点在圆的内部,则实数m的取值范围是 .
4.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)某圆拱桥的圆拱的平面图如图所示,该圆拱的跨度,拱高.为加固该圆拱桥,现决定建造两根支柱(将支柱视为两条线段),且,则支柱的高度为 m.
5.(25-26高二上·江西景德镇·期中)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点,距离之比为定值且的点所形成的图形是圆,后来人们将这个圆以他名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知中,,,动点满足,则面积最大值是 .
1.(2025高二·全国·专题练习)阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,与欧几里得、阿基米德并称为亚历山大时期数学三巨氏,他对圆锥曲线有深刻而系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点与两定点、的距离之比,那么点的轨迹就是阿波罗尼斯圆.已知动点的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为,定点为轴上一点,且,若点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·北京·期中)“康威圆定理”的内容如下:如图,的三条边长分别为,,.延长线段CA至点,使得,以此类推得到点,,,和,那么这六个点共圆,这个圆称为康威圆.若在中,,,,康威圆圆心为K,则K的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·河北沧州·期中)(多选题)古希腊数学家阿波罗尼斯结合前人的研究成果,写出了《圆锥曲线论》,此书中有许多关于平面轨迹的问题,例如:平面内到两定点距离之比等于定值(不为1)的动点轨迹为圆.后来该轨迹被人们称为阿波罗尼斯圆.已知平面内有两点和,且该平面内的点P满足,记点P的轨迹为圆C,则下列结论正确的是( )
A.圆C的方程为
B.的最大值为
C.M为直线上一动点,则的最小值为
D.若O为坐标原点,则的最大值为
4.(2025·贵州黔南·三模)(多选题)经过,两点的曲线如图所示,关于曲线,下列说法正确的是( )
A.
B.曲线经过的整数点个数为4个
C.的取值范围均为
D.若点在曲线上,则以为半径的圆的面积的最大值为
1 / 5
学科网(北京)股份有限公司
$