内容正文:
专题2-2 圆
题型1 求圆方程1:圆心在线上
题型8 与圆有关的定距离
题型2 求圆方程2:三角形外接圆
题型9 两圆公切线(难点)
题型3 求圆方程3:三角形内切圆
题型10 圆与四边形面积最值(难点)
题型4 点与圆求参
题型11 阿圆(常考点)
题型5 直线与圆(常考点)
题型12 圆过定点
题型6 两圆关系(重点)
题型13 圆轨迹
题型7 弦长与弦心距(重点)
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题型一、求圆方程1:圆心在线上 (共3小题)
1.(25-26高二上·新疆·月考)已知某圆的圆心在直线上,且该圆经过原点和点,则该圆的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二下·湖南长沙·月考)过圆和的交点,且圆心在直线上的圆的方程为( )
A. B..
C. D.
3.(23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知圆C经过点和点,且圆心在y轴上,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
题型二、求圆方程2:三角形外接圆 (共3小题)
4.(23-24高二上·天津南开·期中)已知点、、,则外接圆的方程是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·海南·月考)的三个顶点的坐标分别为,,,则的外接圆方程是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高三上·天津·期中)经过三点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
题型三、求圆方程3:三角形内切圆 (共3小题)
7.(19-20高三上·山东潍坊·期末)若直线与两坐标轴分别交于,两点, 为坐标原点,则的内切圆的标准方程为 .
8.(2016·重庆·一模)已知直线和直线分别与圆相交于和,则四边形的内切圆的面积为 .
9.(21-22高二·全国·单元测试)已知三角形三边所在直线的方程分别为、和,则这个三角形的内切圆圆心是 ,半径为 .
题型四、点与圆求参 (共3小题)
10.(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期中)若点在圆外,则实数k的取值范围为 .
11.(21-22高二上·江苏盐城·期中)若点在圆外,则的取值范围是 .
12.(19-20高二下·上海宝山·期中)若抛物线的焦点在圆外,则实数m的取值范围是 .
题型五、直线与圆(共3小题)
13.(25-26高三上·北京·月考)已知圆内有一点、经过点的直线与圆交于两点,当弦恰被点平分时,直线的方程为 .
14.(25-26高二上·广东东莞·期中)若圆上有且仅有两个点到直线的距离为,则实数的取值范围是 .
15.(25-26高三上·河北·月考)已知集合,若内有无穷个元素,则的取值范围是 .
题型六、两圆关系 ((共3小题))
16.(25-26高二上·河北·期中)已知圆:()与圆:没有公共点,则r的取值范围是 .
17.(2025·广东·模拟预测)已知圆与圆交于,两点,则公共弦长 .
18.(25-26高二上·湖南永州·期中)已知圆,圆是以圆上一点为圆心,半径为1的圆,圆与圆交于两点,则当最大时,的大小为 .
题型七、弦长与弦心距 (共3小题)
19.(25-26高二上·贵州遵义·月考)过点且斜率为的直线与圆:交于,两点,若,则 .
20.(25-26高二上·辽宁大连·期中)若直线与圆交于M,N两个点,O为坐标原点, .
21.(24-25高二上·云南曲靖·月考)已知圆:和直线交于,两点,定点,若,则的值 .
题型八、与圆有关的定距离点(共3小题)
22.(25-26高三上·河南·月考)若圆上到直线的距离为的点有且仅有2个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
23.(25-26高二上·山东潍坊·期中)已知圆,直线,则圆上到直线的距离等于的点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
24.(25-26高二上·贵州遵义·期中)若圆上至少有3个点到直线的距离为3,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型九、两圆公切线 (共3小题)
25.(2025·山东泰安·二模)已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
26.(24-25高二上·江苏镇江·期末)已知圆心均在x轴上的两圆外切,半径分别为,若两圆的一条公切线的方程为 ,则( )
A. B.2 C. D.3
27.(24-25高三上·全国·单元测试)若直线是与的公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
题型十、圆与四边形面积最值 ((共3小题))
28.(2024·广东·二模)在平面直角坐标系中,已知圆,若等腰直角的直角边为圆的一条弦,且圆心在外,点在圆外,则四边形的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
29.(2020·全国·模拟预测)已知直线:与圆:相交于不同两点,,位于直线异侧两点,都在圆上运动,则四边形面积的最大值为( )
A. B. C. D.
30.(2024·山西吕梁·一模)已知圆,点为直线上的动点,以为直径的圆与圆相交于两点,则四边形面积的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
题型十一、 阿圆 (共3小题)
31.(21-22高二上·山东潍坊·月考)已知两定点,,动点与的距离之比,那么点的轨迹是阿波罗尼斯圆,若其方程为,则的值为( )
A. B. C.0 D.4
故选:B
32.(25-26高三上·河北邯郸·月考)在平面直角坐标系中,,点满足,则点到直线距离的取值范围是( )
A. B.
C. D.
33.(25-26高二上·宁夏·月考)在平面直角坐标系中,三点,,,动点满足,则点到直线距离的最小值为( )
A. B. C. D.
题型十二、圆过定点 (共3小题)
34.(23-24高二上·辽宁沈阳·月考)一个动圆的圆心在抛物线上,且动圆恒与直线相切,则动圆必过定点( )
A. B. C. D.
35.(12-13高三·广东·月考)已知动圆的圆心在抛物线上,且与直线相切,则此圆恒过定点( )
A. B. C. D.
36.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知两个不同的圆,均过定点,且圆,均与轴、轴相切,则圆与圆的半径之积为( )
A. B. C. D.
题型十三、圆轨迹 ((共3小题))
37.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)蒙日是法国著名的数学家,他首先发现椭圆的两条相互垂直的切线的交点的轨迹是圆,所以这个圆又被叫做“蒙日圆”.若椭圆方程为,则其蒙日圆方程为 ;点为椭圆上任意两个动点,动点在直线上,若恒为锐角,则椭圆的离心率的取值范围为 .
38.(24-25高二上·四川南充·月考)若为平面上两个定点,则满足为常数的动点的轨迹是直线,满足的动点的轨迹是圆.将此性质类比到空间中,解决下列问题.已知点为空间中四个定点,,且两两的夹角都是,若动点满足,动点满足,则的最小值是 .
39.(21-22高三上·全国·月考)若椭圆上有两个动点,满足(为坐标原点),过点作,垂足的轨迹为圆,则称该圆为的内准圆.已知的内准圆方程为,则的离心率为 .
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专题2-2 圆
题型1 求圆方程1:圆心在线上
题型8 与圆有关的定距离
题型2 求圆方程2:三角形外接圆
题型9 两圆公切线(难点)
题型3 求圆方程3:三角形内切圆
题型10 圆与四边形面积最值(难点)
题型4 点与圆求参
题型11 阿圆(常考点)
题型5 直线与圆(常考点)
题型12 圆过定点
题型6 两圆关系(重点)
题型13 圆轨迹
题型7 弦长与弦心距(重点)
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题型一、求圆方程1:圆心在线上 (共3小题)
1.(25-26高二上·新疆·月考)已知某圆的圆心在直线上,且该圆经过原点和点,则该圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先求出线段的中垂线方程,联立直线方程,求出交点坐标即为圆心坐标,再求出圆的半径,即可得解.
【详解】因为该圆经过原点和点,所以圆心在线段的中垂线上,
又,的中点为,
所以线段的中垂线方程为,即,
由,解得,所以圆心坐标为,
又圆的半径,所以该圆的方程为.
故选:D
2.(23-24高二下·湖南长沙·月考)过圆和的交点,且圆心在直线上的圆的方程为( )
A. B..
C. D.
【答案】A
【分析】设所求圆的方程为,求出圆心坐标代入直线,求得,即可求得答案.
【详解】由题意设所求圆的方程为,
即,
圆心坐标为,代入中,
即,解得,
将代入中,即,
满足,
故所求圆的方程为,
故选:A
3.(23-24高二上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知圆C经过点和点,且圆心在y轴上,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先利用待定系数法求得圆C的一般方程,进而得到圆C的标准方程.
【详解】设圆C的方程为,则圆心,
则有,解之得,
则有圆C的方程为,即
故选:C
题型二、求圆方程2:三角形外接圆 (共3小题)
4.(23-24高二上·天津南开·期中)已知点、、,则外接圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设外接圆的方程为,将三个顶点代入圆的方程,求出、、的值,即可得出所求圆的方程.
【详解】设外接圆的方程为,
由题意可得,解得,
因此,外接圆的方程是.
故选:B.
5.(24-25高二上·海南·月考)的三个顶点的坐标分别为,,,则的外接圆方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设出的外接圆方程,将,,代入即可求解.
【详解】设的外接圆方程为,
所以,解得,
所以外接圆的方程为.
故选:.
6.(24-25高三上·天津·期中)经过三点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求得线段与的垂直平分线交点可得圆心,再求得半径即可.
【详解】由可知,
的中点坐标为,因此可知圆心在线段的垂直平分线上,
又可知,的中点坐标为,
所以的垂直平分线为,即;
联立,解得,因此圆心坐标为,
圆的半径为,
所以圆的标准方程为.
故选:B
题型三、求圆方程3:三角形内切圆 (共3小题)
7.(19-20高三上·山东潍坊·期末)若直线与两坐标轴分别交于,两点, 为坐标原点,则的内切圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】结合三角形面积计算公式,建立等式,计算半径r,得到圆方程,即可.
【详解】设内切圆的半径为r,结合面积公式
则因而圆心坐标为,圆的方程为
【点睛】本道题考查了圆方程计算方法,难度较小.
8.(2016·重庆·一模)已知直线和直线分别与圆相交于和,则四边形的内切圆的面积为 .
【答案】
【分析】由两直线方程,得出两直线垂直且交于点,结合圆的几何性质判断出四边形是边长为的正方形,其内切圆半径为,由此可求得答案.
【详解】联立 ,解得 ,
即直线和直线互相垂直且交于点,
而恰好是圆的圆心,
则AB,CD为圆的两条互相垂直的直径,且 ,
所以,四边形是边长为的正方形,
因此其内切圆半径是,面积是,
故答案为:.
9.(21-22高二·全国·单元测试)已知三角形三边所在直线的方程分别为、和,则这个三角形的内切圆圆心是 ,半径为 .
【答案】圆心;半径为.
【分析】由三角形所在位置设出其内切圆圆心坐标,利用三角形内切圆性质列方程,求解作答.
【详解】依题意,由得直线与的交点,
由得直线与的交点,
由得直线与的交点,
显然,且,即是等腰直角三角形,则直线平分,
设的内切圆圆心为,,则,解得,
即,半径,
所以这个三角形的内切圆圆心和半径分别为圆心,.
题型四、点与圆求参 (共3小题)
10.(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期中)若点在圆外,则实数k的取值范围为 .
【答案】
【分析】由点与圆位置关系结合圆的定义即可列不等式组求解.
【详解】因为点在圆(即)外,
所以.
所以实数k的取值范围为.
故答案为:
11.(21-22高二上·江苏盐城·期中)若点在圆外,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据一般方程表示圆以及点在圆外可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】由已知条件可得,解得.
故答案为:.
12.(19-20高二下·上海宝山·期中)若抛物线的焦点在圆外,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出抛物线的焦点F坐标为,由F在圆外,可得:,进而可得实数m的取值范围.
【详解】解:抛物线的焦点F坐标为,
若F在圆外,由,解得,
故答案为:
【点睛】本题考查求抛物线的焦点坐标,点与圆的位置关系,属于基础题.
题型五、直线与圆(共3小题)
13.(25-26高三上·北京·月考)已知圆内有一点、经过点的直线与圆交于两点,当弦恰被点平分时,直线的方程为 .
【答案】
【分析】由已知结合直线与圆相交的性质及直线垂直的斜率关系即可求解.
【详解】圆整理得,
即圆的圆心为点,半径为,
由题可知点 是弦的中点,则,
由题意得,,
则,
所以经过点的直线的方程为,即.
故答案为:.
14.(25-26高二上·广东东莞·期中)若圆上有且仅有两个点到直线的距离为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出圆的圆心坐标与半径,求出圆心到直线的距离,根据直线与圆的位置关系可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】由题意可知,圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离,
由于圆上有且仅有两个点到直线的距离为,
则,即,
解得或.
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
15.(25-26高三上·河北·月考)已知集合,若内有无穷个元素,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】确定集合与集合对应元素,根据集合的交集列不等式即可得的取值范围.
【详解】如图所示,注意到集合为图中的实心矩形,不包含左右两边,集合为圆周,
表示即圆心坐标为,半径为的圆或点,
当时显然题设不成立,
设圆心到直线的距离为,圆心与的距离为,
由题意知要使得内有无穷个元素,则圆必与矩形有无穷个公共点,
故应有,
易知,故由解得.
故答案为:.
题型六、两圆关系 ((共3小题))
16.(25-26高二上·河北·期中)已知圆:()与圆:没有公共点,则r的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据两圆无公共点,可知两圆外离或者内含,根据圆心距和两圆半径的关系即可求解.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为;
圆的圆心坐标为,半径为1,则,
因为两圆没有公共点,所以两圆的位置关系为外离或内含,
若外离:;若内含:,
综上:.
故答案为:.
17.(2025·广东·模拟预测)已知圆与圆交于,两点,则公共弦长 .
【答案】
【分析】将两圆的方程进行相减,然后结合几何知识进行求解即可.
【详解】由题得,,,两方程相减得,
,则圆心到此直线距离为,
所以.
故答案为:.
18.(25-26高二上·湖南永州·期中)已知圆,圆是以圆上一点为圆心,半径为1的圆,圆与圆交于两点,则当最大时,的大小为 .
【答案】
【分析】根据题意可得圆必经过原点,圆与圆的相交弦刚好是圆的直径时,最大,进一步求解即可.
【详解】圆是以圆上一点为圆心,
所以圆必经过原点,
又因为圆经过原点,
所以圆与圆交于原点,设为.
当圆与圆的相交弦刚好是圆的直径时,最大,
此时,而,
所以.
故答案为:.
题型七、弦长与弦心距 (共3小题)
19.(25-26高二上·贵州遵义·月考)过点且斜率为的直线与圆:交于,两点,若,则 .
【答案】/
【分析】设出直线的方程与圆的方程联立,利用一元二次方程根与系数关系、平面向量线性运算的坐标表示公式进行求解即可.
【详解】设直线的方程为,
则有,
显然点在:内部,
所以过点的直线与圆:一定交于两点,
设,则有,
因为,
所以,
于是有,或舍去,
故答案为:
20.(25-26高二上·辽宁大连·期中)若直线与圆交于M,N两个点,O为坐标原点, .
【答案】
【分析】联立方程,结合韦达定理求出,根据向量坐标运算可得答案.
【详解】联立,可得,设,
则,,
所以.
故答案为:
21.(24-25高二上·云南曲靖·月考)已知圆:和直线交于,两点,定点,若,则的值 .
【答案】
【分析】设,根据,可得,联立方程,结合韦达定理即可求出参数.
【详解】由题知,设,
因为,
所以
,
联立,
可得,
所以,
所以,.
故答案为:
题型八、与圆有关的定距离点(共3小题)
22.(25-26高三上·河南·月考)若圆上到直线的距离为的点有且仅有2个,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出圆心到直线的的距离,要使圆上到直线的距离为的点有且仅有2个,则,求解即可.
【详解】由题意圆心为,则到直线的距离,
要使圆上到直线的距离为的点有且仅有2个,
则,则的取值范围是.
故选:C.
23.(25-26高二上·山东潍坊·期中)已知圆,直线,则圆上到直线的距离等于的点的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】先确定圆的圆心坐标与半径, 再求出圆心到直线的距离, 从而可得结论.
【详解】由,可得,所以圆心的坐标为,半径,
圆心到直线的距离,所以直线与圆相交,
又,故圆上与直线的距离等于的点共有4个.
故选:D
24.(25-26高二上·贵州遵义·期中)若圆上至少有3个点到直线的距离为3,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求得圆心到直线的距离为,结合题意,得到,进而求得的取值范围,得到答案.
【详解】由圆,可化为,
则圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,
要使得圆上至少有3个点到直线的距离为3,则满足,
即,可得,解得或,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
题型九、两圆公切线 (共3小题)
25.(2025·山东泰安·二模)已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】通过计算可知两个圆内切,故两圆相减得到的方程即为所求.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为
所以两个圆内切,因此与两圆均相切的直线为两个圆的公共弦所在的直线方程,
所以
整理得,
故选:.
26.(24-25高二上·江苏镇江·期末)已知圆心均在x轴上的两圆外切,半径分别为,若两圆的一条公切线的方程为 ,则( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【分析】设两圆心,由圆心到切线距离等于半径求出,再结合求出即可计算.
【详解】两圆的一条公切线的方程为 即过点,
不妨设两圆心,则,
则,,
则,故.
故选:D
27.(24-25高三上·全国·单元测试)若直线是与的公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直线与圆相切的关系及点到直线的位置关系即可求解.
【详解】已知的圆心,半径是的圆心是,半径是2.
由题知直线是和的公切线,
当时,直线为,此时直线与圆不相切,所以,
由,解得,
则有.
故选:A.
题型十、圆与四边形面积最值 ((共3小题))
28.(2024·广东·二模)在平面直角坐标系中,已知圆,若等腰直角的直角边为圆的一条弦,且圆心在外,点在圆外,则四边形的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,表达出的面积,相加得到四边形的面积,利用辅助角公式求出最大值.
【详解】如图所示,设,则,
故,
由余弦定理得
,
故等腰直角三角形的面积为,
故四边形的面积为,
其中,,
其中,故,
则当时,取得最大值,最大值为.
故选:A
29.(2020·全国·模拟预测)已知直线:与圆:相交于不同两点,,位于直线异侧两点,都在圆上运动,则四边形面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出弦长的长度,然后结合圆与直线的位置关系,然后将的面积看成两个三角形和的面积之和,分析可得当为的垂直平分线时,四边形的面积最大.
【详解】圆:可以化为标准方程,
则其圆心为,半径,
则直线与圆心的距离,
故由勾股定理可得半弦长为,
所以.
又,两点位于直线异侧且都在圆上运动,
所以四边形的面积可以看作是和的面积之和,
则当为弦的垂直平分线(即为圆的直径)时,两三角形的面积之和最大,
即四边形的面积最大,
最大面积.
故选:A.
【点睛】方法点睛:解析几何中的最值问题一般有两种方法:一是几何意义,特别是用曲线的定义和平面几何的有关结论来解决,非常巧妙;二是将解析几何中最值问题转化为函数问题,然后根据函数的特征选用恰当的方法求解.
30.(2024·山西吕梁·一模)已知圆,点为直线上的动点,以为直径的圆与圆相交于两点,则四边形面积的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】写出面积表达式,从而得到当与直线垂直时面积最小,代入数据计算即可.
【详解】由已知在以为直径的圆上,
所以,
又在圆上,
所以为圆的两条切线,
故
所以四边形面积,
圆的圆心坐标为,半径为,
所以,
所以,
而的最小值为点到直线的距离,此时与直线垂直,垂足为,
且点到直线的距离,
所以四边形面积的最小值为.
故选:B.
题型十一、 阿圆 (共3小题)
31.(21-22高二上·山东潍坊·月考)已知两定点,,动点与的距离之比,那么点的轨迹是阿波罗尼斯圆,若其方程为,则的值为( )
A. B. C.0 D.4
【答案】B
【分析】根据方程,得到阿波罗尼斯圆的圆心的坐标及半径的值,再利用阿氏圆的常用公式,快速求出的值,即可得解.
【详解】设阿波罗尼斯圆的圆心为,半径为,
因为阿波罗尼斯圆方程为,所以.
因为,,所以,
代入阿氏圆的常用公式,可得,又,解得.
又由阿氏圆的常用公式,可得.
所以.
故选:B
32.(25-26高三上·河北邯郸·月考)在平面直角坐标系中,,点满足,则点到直线距离的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】设动点坐标,由题意建立方程,化简后得到动点轨迹为圆,写出圆心和半径.先求得圆心到直线的距离,即可得到动点到直线的距离的取值范围.
【详解】设,由题可得,
两边平方并化简得,故点在圆心为(8,4),半径为的圆上,
而圆心到直线的距离为,
故点到该直线的距离的取值范围为,即.
故选C.
33.(25-26高二上·宁夏·月考)在平面直角坐标系中,三点,,,动点满足,则点到直线距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据可求得点轨迹方程为,再求方程后,利用圆上点到直线距离最值的求解方法可解.
【详解】设,由得:,
即,
化简可得:,即点轨迹方程为,
直线的方程为,则圆心到直线的距离为,
点到直线距离最小值为.
故选:D
题型十二、圆过定点 (共3小题)
34.(23-24高二上·辽宁沈阳·月考)一个动圆的圆心在抛物线上,且动圆恒与直线相切,则动圆必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由抛物线的标准方程写出其焦点坐标,准线方程,再结合抛物线的定义得出焦点必在动圆上,从而得结果.
【详解】抛物线的焦点,准线方程为,
依题意圆心到直线的距离即半径等于圆心到焦点F的距离,所以F在圆上.
故选:C.
35.(12-13高三·广东·月考)已知动圆的圆心在抛物线上,且与直线相切,则此圆恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出抛物线的焦点坐标和准线方程,根据抛物线的性质和圆的性质得出圆的半径为圆心到直线的距离,对于圆心到抛物线的焦点的距离,故抛物线的焦点在圆上.
【详解】解:抛物线的标准方程为,
抛物线的准线方程为,焦点为.
设动圆圆心为,则到的距离.
动圆与直线相切,
到直线的距离为动圆半径,即动圆半径为,即为圆上的点.
此圆恒过定点.
故选:A.
36.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知两个不同的圆,均过定点,且圆,均与轴、轴相切,则圆与圆的半径之积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】按点的位置分不在坐标轴与在坐标轴上两种情况讨论,结合圆的标准方程,点在圆上,以及方程根的情况综合分析的值即可.
【详解】当点在第一象限时,圆,的方程为的形式,
代入点的坐标,可得关于的方程,
圆,的半径,是该方程的两个不同实根,
所以,同理,当点在第二、三、四象限时也可得.
当点在轴上时,,
此时圆,的圆心分别位于第一、二象限(或第三、四象限),两圆在点处相切,
且,满足.
同理,当点在轴上时,,同样满足.
故选:C.
【点睛】结论点睛:圆的标准方程为,其中圆心为,半径为.
题型十三、圆轨迹 ((共3小题))
37.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)蒙日是法国著名的数学家,他首先发现椭圆的两条相互垂直的切线的交点的轨迹是圆,所以这个圆又被叫做“蒙日圆”.若椭圆方程为,则其蒙日圆方程为 ;点为椭圆上任意两个动点,动点在直线上,若恒为锐角,则椭圆的离心率的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据过椭圆四个顶点分别作椭圆的切线,可得圆的方程,根据直线与圆相离,可得,即可由离心率公式求解.
【详解】过的四个顶点分别作椭圆的切线,则得到交点,
故这四个点在圆上,故该圆的圆心为原点,半径为,
因此蒙日圆为:
由上知的蒙日圆方程为,
由于动点在直线上,且恒为锐角,
故在圆外,因此直线与圆相离,
故,解得,
故离心率为,故,
故答案为:;
【点睛】关键点点睛:过椭圆的四个顶点的切线构成的矩形的外接圆即为蒙日圆,即可求解方程,根据恒为锐角,可得在圆外,因此直线与圆相离,根据点到直线的距离求解.
38.(24-25高二上·四川南充·月考)若为平面上两个定点,则满足为常数的动点的轨迹是直线,满足的动点的轨迹是圆.将此性质类比到空间中,解决下列问题.已知点为空间中四个定点,,且两两的夹角都是,若动点满足,动点满足,则的最小值是 .
【答案】/
【分析】根据类比性质,可知动点的轨迹是过的终点且垂直的平面,动点的轨迹是以线段为直径的球,从而的最小值就是球心到平面的距离减去球的半径,再对距离与半径进行计算即可.
【详解】如图,由题,当与共线时,则,即,此时的点记作点,则,
所以动点的轨迹是过的终点且垂直的平面,动点的轨迹是以线段为直径的球,
的最小值就是球心到平面的距离减去球的半径.
.
,
.
故答案为:.
39.(21-22高三上·全国·月考)若椭圆上有两个动点,满足(为坐标原点),过点作,垂足的轨迹为圆,则称该圆为的内准圆.已知的内准圆方程为,则的离心率为 .
【答案】
【分析】讨论直线的斜率是否存在,存在时设出直线的方程,并与椭圆方程联立消元写韦达,根据求出,然后再求原点到直线的距离,即内准圆的半径,从而可求出椭圆的离心率.
【详解】当直线的斜率存在时,设直线的方程为,,,
联立方程,化简整理得,
则,
所以,
由可知,即,
整理得.
又原点到直线的距离
,
即,
由题意得,解得,.
当直线的斜率不存在时,由得,所以,
解得.
故答案为:.
结束
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