内容正文:
分层作业
2.4.1 圆的标准方程
目 录
A组 巩固过关
知识点01 由圆的标准方程确定圆心和半径
知识点02 判断点和圆的位置关系
知识点03 由圆心(或半径)求圆的标准方程(常考点)
知识点04 由圆心在直线上和圆过点求圆的标准方程(常考点)
知识点05 由三个点求圆的标准方程(常考点)
知识点06 圆的对称性
知识点07 定点和圆上点的距离的最值(重点)
知识点08 阿波罗尼斯圆
知识点09 圆的参数方程的应用(难点)
知识点10 复数和向量中的隐圆(难点)
B组 能力进阶
C组 思维拔高
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由圆的标准方程确定圆心和半径知识点01
知识点速记:
圆的标准方程
(1)圆的定义:平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.
(2)确定圆的基本要素是圆心和半径,如图所示.
⑶圆的标准方程:圆心为,半径长为的圆的标准方程是.
当时,方程为,表示以原点O为圆心,半径为的圆.
题型巩固练:
1.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)圆,则圆的圆心坐标和半径分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】圆的标准方程为,
所以圆心为,半径为.
故选:B
2.已知圆的方程为,则圆的圆心、半径分别为( )
A.,2 B.,4 C.,2 D.,4
【答案】A
【详解】因为圆的方程为,所以圆心的坐标为,半径.
故选:A
3.(2026·河北沧州·一模)在平面直角坐标系中曲线的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】是一个圆的标准方程,
其中圆心坐标为,半径,
圆的周长为.
判断点和圆的位置关系知识点02
知识点速记:
平面上的一点与圆之间存在着下列关系:
(1)在圆外,即在圆外 ;
(2)在圆上,即在圆上;
(3)在圆内,即在圆内.
题型巩固练:
4.(25-26高二上·江西·阶段检测)已知点在圆内,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题知,解得,
故选:A.
5.(24-25高二上·福建莆田·期末)点可以向圆引两条切线,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,点在圆外,
则,得,
故的取值范围为.
故选:B
6.(25-26高二上·甘肃白银·期末)已知点在圆内,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【详解】由题知,
解得.
由圆心(或半径)求圆的标准方程知识点03
知识点速记:
圆的标准方程形式为:,为圆心,为半径。
由圆心(或半径)求圆的标准方程的步骤:
1.确认参数:明确圆心的横坐标,纵坐标以及半径的具体数值;
2.代入圆的标准方程。
题型巩固练:
7.(25-26高二上·河北邢台·阶段检测)圆心为,半径为4的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】圆心为,半径为4的圆的标准方程为.
故选:C.
8.(25-26高三·全国·一轮复习)已知 ,则以线段为直径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】圆的圆心是,半径是.
故圆的方程为.
9.(25-26高二下·河南·阶段检测)过点的面积最小的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】圆的面积最小时线段为直径,圆心为线段的中点,坐标为,半径为,
故所求的圆的标准方程为.
10.(2026高三·全国·专题练习)圆心在x轴上,半径为2,且过点的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设圆心为,根据圆过点且半径为2,
可得,解得,即圆心坐标为.
因此所求圆的方程是.
11.(25-26高二上·吉林·期末)以为圆心,且过点的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】,所以圆的半径,又以为圆心,
所以圆的标准方程为:.
故选:C
12.(25-26高三上·重庆·阶段检测)圆心在轴,且经过点和的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设圆的方程为,
则,
所以圆的方程是,
故选:C.
13.(25-26高二上·安徽·阶段检测)有一座圆拱桥,当水面在如图所示的位置时,拱顶离水面4米,水面宽16米,当水面上涨2米后,水面宽是( )
A.12米 B.13米 C.14米 D.15米
【答案】A
【详解】建立平面直角坐标系如图,则,
可知圆心在y轴负半轴上,设为,
则,即,解得,
即圆心为,半径,
可得桥拱所在圆的方程为,
令,可得,解得,
所以水面宽是12米.
故选:A.
14.(2026·黑龙江·模拟预测)与轴相切,且圆心坐标为的圆的方程为____________.
【答案】
【详解】已知圆的圆心坐标为,且圆与轴相切,
由直线与圆相切的性质可知,圆的半径 等于圆心到切线 轴的距离,
圆心到 轴的距离为其横坐标的绝对值,即 .
根据圆的标准方程 (其中为圆心坐标, 为半径).
将 代入,可得所求圆的方程为 .
由圆心在直线上和圆过点求圆的方程知识点04
知识点速记:
由圆心在直线上和圆过点求圆的方程的解题方法有:
方法一(代数法):根据圆心在直线上,设圆心坐标为或,利用,求出未知参数,得到圆的方程;
方法二:(几何法):求出线段的垂直平分线,与圆心所在直线联立,求出交点坐标即为圆的圆心,再求出半径,得到圆的方程。
题型巩固练:
15.(25-26高二上·重庆·期末)已知圆经过原点和点,并且圆心在直线上,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】方法一:(代数法)依题意,可设,
由可得,
解得,故得圆心,半径为,
则所求圆的方程为.
故选:A.
方法二:(几何法)因为圆经过原点和点,的中点坐标,
又,所以线段的垂直平分线方程为,即,
联立,解得,所以圆心坐标为,
半径,则所求圆的方程为.
故选:A.
16.(25-26高二下·河南信阳·期末)已知圆经过点,,且圆心在直线上,则圆的方程为_________.
【答案】
【详解】(方法一:几何法)线段的中点,直线的斜率为,
则线段的中垂线的斜率为,所以线段的中垂线方程为,
即,由,解得,
因此圆的圆心,半径,
所以圆的标准方程为.
(方法二:代数法)依题意,可设,
由,可得,
解得,故得圆心,半径,
所以圆的标准方程为.
17.(25-26高二上·安徽蚌埠·期末)在平面直角坐标系中,已知直线.
(1)求过点且和垂直的直线的方程;
(2)若圆经过两点,且圆心在直线上,求圆的标准方程.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)由题意,直线的斜率,
则所求直线的斜率,
代入点斜式方程得,
∴过点且和垂直的直线的方程为.
(2)设圆心为,半径为
∵圆心在直线上,,则点为,
由题意可得,
则,解得,
∴圆心的坐标为,半径,
圆的标准方程为.
由三个点求圆的标准方程知识点05
知识点速记:
已知圆上的三点,求圆的方程的解题方法:
方法一:待定系数法:设圆的方程,将三点坐标代入方程,得到关于的方程组,求解方程组并写出圆的方程。
方法二:几何法:求出线段(或或)的垂直平分线,并将两条直线联立求出交点坐标,此交点即为圆的圆心,再利用求出半径,写出圆的方程。
题型巩固练:
18.(25-26高二下·贵州遵义·期中)已知圆C过点,,,则圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】方法一(待定系数法):设圆的标准方程为,
将,,代入圆的方程中可得,解得,
故圆的标准方程为。
方法二(几何法):设,,,
的中点坐标为,,
所以的垂直平分线方程为,即;
的中点坐标为,,
所以的垂直平分线方程为,即,
联立得,,所以圆心坐标为,
,
故圆的标准方程为。
19.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知圆经过点,则圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设圆的标准方程为,
因为圆经过点,所以
,即,
化简得,
解得,代入方程得,
则圆的标准方程为.
故选:A.
20.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知的三个顶点分别为,则的外接圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】设所求圆的方程是.
已知的三个顶点分别为,
因为,
且,所以是直角三角形,
所以的斜边的中点,即为外接圆的圆心,
斜边的一半即为外接圆的半径,即,
所以的外接圆的方程为.
故选:D
21.(25-26高二上·江苏盐城·期中)已知的三个顶点为,,.
(1)求的面积;
(2)求的外接圆的方程.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)因为,,,
,
直线的斜率为,
直线的方程为,即,
点到直线距离为,
因此面积,
(2)因为,,,
所以线段中点为,又直线的斜率为,
因此其中垂线的方程为,即,
直线的斜率为,线段中点为,
则中垂线方程,即,
联立,求出外接圆圆心为,
外接圆半径为,
因此外接圆方程为.
圆的对称性知识点06
知识点速记:
圆同时具有轴对称性、中心对称性和旋转不变性,其中对称轴由无数条(即为圆的直径),对称中心为圆的圆心。若一条直线是圆的对称轴,则此直线必过圆心。
题型巩固练:
22.(25-26高二上·浙江杭州·期中)若直线是圆的一条对称轴,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知圆的圆心为,
因为圆的对称轴必过圆心,所以,解得.
23.(25-26高二上·山西吕梁·阶段检测)圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意知,设点关于直线的对称点为,
则解得
故所求圆的方程为.
故选:A.
24.(25-26高三上·贵州安顺·期末)已知圆关于直线对称,则坐标原点到直线的距离等于( )
A.0 B. C. D.5
【答案】B
【详解】由题意可知,直线必过圆心,所以有,
解得,所以坐标原点到直线的距离.
故选:B.
25.(25-26高二上·江苏镇江·期末)圆关于直线对称的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】圆的圆心为,半径为.
设点关于直线的对称点为.
直线的斜率为,过点且与该直线垂直的直线方程为.
联立,解得交点为.
由中点坐标公式,,,得,.
对称圆的圆心为,半径为,方程为.
故选:C
26.(25-26高一下·江西宜春·阶段检测)已知圆上有两点关于直线对称,则的最小值为( )
A. B.3 C.4 D.8
【答案】C
【详解】若圆上存在两点关于某直线对称,则该直线为圆的对称轴,必过圆心.
已知圆的圆心为,将其代入直线方程,
可得.
而.
根据基本不等式,对正实数有,
令,则,
当且仅当时,即时等号成立.
代入得,联立与,
解得,满足,等号可取,故的最小值为4.
27.(25-26高二下·上海青浦·期末)若圆:上存在不同两点、关于直线对称,则实数________.
【答案】
【详解】圆的圆心.
因为圆:上存在不同两点、关于直线对称,
所以圆心在直线上,故,解得.
定点和圆上点的距离的最值知识点07
知识点速记:
当定点在圆外时,最大距离为,最小距离是,是定点到圆心的距离。
当定点在圆内时,最大距离为,最小距离是,是定点到圆心的距离。
题型巩固练:
28.(25-26高二下·云南曲靖·期末)设为圆上任意一点,点,则的最大值为( )
A.2 B.6 C.8 D.9
【答案】C
【详解】因为,所以点在圆外,又,
故的最大值为.
29.(25-26高二上·安徽合肥·期中)在平面直角坐标系中,点到圆:的最短距离是( )
A. B.4 C.8 D.
【答案】A
【详解】圆:的圆心,半径,
所求的最短距离为.
故选:A
30.(2026高二下·上海·专题练习)已知实数,满足方程,则的取值范围是______.
【答案】
【详解】设原点为,是圆上任意一点,则,
因为圆心坐标为,,在圆内,
所以,,即,
因此.
31.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知是圆上的一个动点,则的取值范围为__________.
【答案】
【详解】由题意可得:圆:,
圆心,半径,
表示圆上的点到原点之间的距离,
因为,
所以原点在圆外,
,
所以,即,
即.
阿波罗尼斯圆知识点08
知识点速记:
阿波罗尼斯圆是平面上到两个定点距离之比为定值(不等于1)的点的轨迹。这个轨迹是个圆。
平面上有两个定点,点是平面内动点,(且),那么点的轨迹是个圆。
题型巩固练:
32.(25-26高三下·湖南邵阳·阶段检测)已知,,为平面上的一个动点,若,则的轨迹所围成的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】法一:因为,,设,由得,
平方并整理得,化简并整理得,
故点的轨迹是圆,其半径为,故其面积为.
法二:因为,,,所以的轨迹为一条直径位于轴上的圆,
设此直径的端点坐标为,则或
所以或,所以的轨迹所围成的面积为.
33.(25-26高二上·河南信阳·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知,,,射线AO是∠BAC的角平分线,则△ABC面积的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】AO是∠BAC的角平分线,,
设,则,两边平方化简得,
故点的轨迹是以为圆心,半径为的圆(除去与轴的交点).
,又,.
故选:C.
34.若点到两定点和的距离的比等于2,则动点的轨迹方程是______.
【答案】
【详解】由题意得,
由题意得,则,
整理可得,
化简得,
则动点P的轨迹方程为.
35.(2026·重庆九龙坡·模拟预测)在平面坐标系中,,动点满足,则的面积的最大值为___________.
【答案】
【详解】设,因为,所以,
化简可得,
所以点的轨迹是圆心为,半径的圆,
又因为,所以,
所以,
当且仅当时取等号,
所以的面积的最大值为.
圆的参数方程的应用知识点09
知识点速记:
圆的参数方程为,此参数方程主要在以下情景中使用:①研究圆上点的动态变化;②求解与圆上点相关的最值问题。
题型巩固练:
36.(25-26高二上·辽宁·阶段检测)已知且,则的最大值为( )
A.5 B. C.7 D.
【答案】B
【详解】,是圆心在原点、半径的圆的方程,
设,将、代入,
得,
利用公式,
则,
因为的最大值为1,
所以的最大值为.
故选:B.
37.(25-26高二上·广东广州·期末)已知实数x,y满足,则的最大值为( )
A.1 B.11 C.21 D.31
【答案】C
【详解】因为,则设,
则,其中,
则,
当时,取最大值为.
故选:C.
38.(2026·山东青岛·模拟预测)已知点是圆:上一点,点,,的最大值为( )
A. B.4 C. D.2
【答案】C
【详解】依题意设,则,,
则
,其中,
又,则,
所以的最大值为.
39.(2026·云南·模拟预测)点在以为直径的单位圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】如图,设P到的距离分别为,
因为点P是以为直径的单位圆上的动点,所以,
因为P到的距离分别为x,y,所以,
令(),
所以,
令,
则,所以,
所以,
因为,所以当时,
可得取得最大值.
40.(多选)(25-26高二上·山东·阶段检测)已知实数满足方程,则下列说法正确的是( )
A.点到点的距离为定值 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最大值为
【答案】ABD
【详解】对于A,由得:,
点的轨迹是以为圆心,半径的圆,点到点的距离为该圆的半径,即定值,A正确;
对于B,,,的最大值为,B正确;
对于C,的几何意义为点到点的距离,
圆心到点的距离,的最大值为,C错误;
对于D,设,,,,
,,当,即时,取得最大值,最大值为,D正确.
故选:ABD.
复数和向量中的隐圆知识点09
知识点速记:
复数满足,则复数在复平面上对应的点在以为圆心,为半径的圆上。
题型巩固练:
41.(25-26高二上·四川成都·期末)已知的斜边为,且,则直角顶点的轨迹方程为( )
A. B.且
C.且 D.且
【答案】D
【详解】设点,由题意,,
由,整理得,
因当时,,此时两点恰分别与点重合,故不合题意,应舍去.
即直角顶点的轨迹方程为且
故选:D.
42.(2026·河南·模拟预测)若复数满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】复数满足,
表示复数在复平面内的轨迹是以原点为圆心、半径为的单位圆,
表示复数到点的距离,
即求解单位圆上的点到的距离取值范围,
因为到点的距离为,
所以的最大值为,的最小值为,
故的取值范围是.
43.(25-26高一下·广东江门·期中)已知复数z满足,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.1
【答案】B
【详解】因为,
所以复数对应的点在以为圆心,2为半径的圆上,
因为表示点与定点的距离,
所以点与定点的距离的最小值等于圆心与的距离减去圆的半径,
即.
44.(25-26高一上·北京·期末)已知圆:,是圆上的动点,点,若动点满足,则点的轨迹方程为______.
【答案】
【详解】设,,由,
得,所以,
又因为点在圆:上,
所以,即.
故答案为:
1.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知圆:,则“点在圆外”是“点在圆外”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】若点在圆外,则,所以.
若点在圆外,则,所以.
显然是的真子集,
故“点在圆外”是“点在圆外”的充分不必要条件.
2.(25-26高二上·陕西商洛·阶段检测)上世纪90年代,南京江宁区和陕西洛南县就建立了深厚的友谊,1993年江宁区出资帮助洛南修建了宁洛桥,增强了两地之间的友谊.如今人行道两侧进行了加宽,建成了“彩虹桥”(图1),非常漂亮.桥上一圆拱形的结构跨度,拱高.在建造时每隔相等长度用一个柱子支撑,,为其中的两根支柱(图2),且,则支柱的高度为( )
A.7.5 B.8.5 C.7 D.8
【答案】C
【详解】以为原点,建立平面直角坐标系,如图:
设该圆弧所在圆为圆.
将的坐标代入圆的方程,得,解得,
∴圆.
当时,得或.
由图可知,支柱的高度为7.
故选:C.
3.(2026·海南海口·模拟预测)在平面直角坐标系中,圆:,过点且斜率存在的直线与圆相交于,两点,若,则圆心到直线的距离为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以点在线段垂直平分线上.
又因为圆心也在线段垂直平分线上,所以直线就是的垂直平分线.
因为,所以,
因为,
所以.
由题意得直线过点,那么直线为,一般形式为.
那么.
4.(多选)(25-26高二上·贵州遵义·期末)已知点在圆的内部,则点的坐标可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】对A:因为,所以点在圆内;
对B:因为,所以点在圆内;
对C:因为,所以点在圆上;
对D:因为,所以点在圆外.
故选:AB
5.(多选)(2026·湖北武汉·模拟预测)已知点,,M为圆O:上一点,则( )
A.点B在圆O外 B.的最大值为6
C. D.的最大值为9
【答案】ABD
【详解】对于A,,所以B在圆O外,故A正确;
对于B,由图知,当且仅当点为圆与轴的左交点时取等,故B正确;
对于C,D,设,则,
故,
,
则,故C错误;
所以由B项可得,,当且仅当时取等,故D正确.
6.(25-26高一下·湖南长沙·阶段检测)已知三角形中,,角的平分线交于点,若,则三角形面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,则,
所以,
又,所以,
以所在直线为轴,中点为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,
因为,则,设,
所以,整理得到,
所以点在以为圆心,为半径的圆上,故到距离的最大值为,
则三角形面积的最大值为.
7.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)已知,,P是圆上一点,G是的重心,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,因在圆 上,
故,展开得,
则 的重心坐标为:,
因为,,
所以,
代入 ,得:,
因为圆得到,故 ,
又因为时,三点共线,不能构成三角形,故 ,
根据一次函数的单调性,,
因此 的取值范围是 .
故选:C.
8.(25-26高三上·河南漯河·期末)定义:如果在平面直角坐标系中,为坐标原点,点的坐标分别为.那么称为两点间的曼哈顿距离;为两点间的欧几里得距离.已知,,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设,因为,即,
令,,则,,
可得,
所以的最大值为.
故选:C.
9.(24-25高二下·四川德阳·期末)已知圆:关于直线对称,则圆上任意一点到原点的距离的最小值为__________.(请用数字作答)
【答案】
【详解】由题意得,点在直线上,
因为原点到直线的距离为,
则圆心到原点的距离的最小值为,
则圆上任意一点到原点的距离的最小值为
10.(25-26高二上·贵州黔南·期末)已知两点(其中),若圆上总存在点使得,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【详解】设,由,
,
从而,所以,
又因为,所以.
即的取值可看作到原点的距离,
由于,圆的半径,
则圆上一点到圆外一点距离的范围是,
即,解得或.
故答案为:.
11.(25-26高二上·福建·阶段检测)若分别为圆,与圆上的动点,为直线上的动点,则的最小值为__________.
【答案】
【详解】由圆,可得圆心,半径为,
又由,可得圆心,半径为,
设圆心关于直线的对称点为,可得,
因为关于,则,
则,
因为,所以,
当且仅当三点共线时,取等号,所以的最小值为.
故答案为:.
12.(25-26高二下·贵州贵阳·阶段检测)已知直线恒过定点,点为圆上的动点:为坐标原点,则面积的最小值为__________.
【答案】
【详解】由,令,即,解得,即,
所以,,
所以直线的方程为:,
又圆的圆心为,半径,
所以圆心到直线的距离为:,
所以点到直线的距离的最小值为:,
所以面积的最小值为.
13.(25-26高二上·江苏苏州·阶段检测)平面内有A、B、C、D四点,任意三点不共线,且,若分别是、的角平分线,线段的最大值为________.
【答案】4
【详解】由可知E点在线段上,且
结合,知;
以点E为坐标原点,以直线为x轴,过点E作垂线为y轴,如图建立平面直角坐标系,
则,
由于CE是的角平分线,故,即,
设,则,
化简得,即点C在以为圆心,半径为2的圆上(不包括轴上的点),
同理可得点D也在以为圆心,半径为2的圆上(不包括轴上的点),
则当位于圆的直径的两端时,线段取到最大值,最大值为4,
1.【数学文化】(河北衡水中学2024届高三下学期一调考试数学试题)数学家欧拉在1765年发现了九点圆,即在任意的三角形中,三边的中点、三条高的垂足、三条高的交点(垂心)与三角形顶点连线的中点,这九个点共圆,因此九点圆也称作欧拉圆.在中,若,,,则的九点圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】已知,,,由中点坐标公式可得:
中点,中点,中点,
设的九点圆方程为,
则,解得,
所以的九点圆方程为,
由圆心为,半径可得:
圆心,半径,
即.
2.【知识融合】(25-26高一下·江西宜春·阶段检测)已知圆上有两点关于直线对称,则的最小值为( )
A. B.3 C.4 D.8
【答案】C
【详解】若圆上存在两点关于某直线对称,则该直线为圆的对称轴,必过圆心.
已知圆的圆心为,将其代入直线方程,
可得.
而.
根据基本不等式,对正实数有,
令,则,
当且仅当时,即时等号成立.
代入得,联立与,
解得,满足,等号可取,故的最小值为4.
3.【知识融合】(2026·湖南·一模)在空间直角坐标系中,点,,定义.如图,正方体的棱长为5,,平面内两个动点P,G分别满足,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,,
∵,∴,
G点的轨迹为.
又,则,,
即,
化简得P点的轨迹为.
在平面直角坐标系中作出G,P轨迹,
设G点轨迹与y轴两个交点分别为M,N,P点轨迹为圆,
圆心为,半径,
且与y轴两个交点分别为H,T,如图所示,
结合图象得:,
又,,
所以.
4.【直观想象】(2026·广东·一模)如图,月牙形是由两段圆弧围成的一个封闭图形,已知围成该月牙形的两段圆弧所在圆的半径相同,两圆的圆心分别为坐标原点和点,月牙尖的坐标分别为,则圆的标准方程为______.
【答案】
【详解】由题易知,圆的半径为,圆心在的垂直平分线上,
又的斜率,则直线的方程为,
设,所以,解得,
所以圆的方程为.
5.【知识融合】(25-26高三上·江苏徐州·期中)已知平面向量,,,满足,且,,,若对每一个确定的向量,记的最小值为,则当变化时,的最大值为__________.
【详解】由题意可设:,,,,
则,则,可得,
可知点A的轨迹为以为圆心,1为半径的圆,
因为,即,且,
即,可知三点共线,
因为的最小值为,可知为点到直线的距离,
若想取到最大值,则直线为圆的切线,可得,即,
所以的最大值为.
6.【知识融合】(25-26高三下·上海浦东新·期中)某光影科技实验室为长方体空间,底面是边长为4米的正方形,高为3米.为营造动态光影效果,在底面一个顶点处安装射灯A,在与该顶点相对的侧棱上、距底面1米处安装射灯I,两盏射灯的光束方向由智能系统自动控制,始终使两束光线相互垂直,且它们的交汇点G始终落在实验室天花板上.则交汇点G形成的轨迹长度为________米.
【答案】
【详解】如图建立空间直角坐标系:
则,设交点,
所以,
因为,所以,
整理得,
所以交点在天花板上的轨迹是以为圆心,半径为的圆,
所以交汇点G形成的轨迹长度为.
7.【新定义问题】(25-26高二上·四川成都·阶段检测)“曼哈顿距离”是由赫尔曼闵可夫斯基所创的词汇,是一种使用在几何度量空间的几何学用语,例如在平面直角坐标系中,点、的曼哈顿距离为:.若点,点为圆上一动点,则的最大值与最小值之和为_________.
【答案】
【详解】设,
由题意可知,
∵,∴,
取,则,
,
∴,
,当,即时,取最大值,,
当,即时,取最小值,,
当,取,
,
∴,
,当,即时,取最大值,,
当,即时,取最小值,,
∴当时,取最大值,当时,取最小值,
∴的最大值与最小值之和为,
故答案为:.
1.(2022·北京·高考真题)若直线是圆的一条对称轴,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【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:A.
2.(2020·山东·高考真题)已知圆心为的圆与轴相切,则该圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据题意知圆心为,半径为,故圆方程为:.
故选:B.
3.(2017·全国·高考真题)已知点,则以为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设中点为O,则,即,
设圆半径为r,则,
则以为直径的圆的方程为.
故选:B.
4.(2002·全国·高考真题)圆的圆心到直线的距离是( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【详解】圆的圆心坐标为(1,0),
∴圆心到直线的距离为.
故选:A.
5.(2005·重庆·高考真题)圆关于原点对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:圆的圆心,半径等于,
圆心关于原点对称的圆的圆心,
故对称圆的方程为,
故选:.
6.(2001·全国·高考真题)过点,,且圆心在直线上的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为过点与,
所以线段AB的中点坐标为,,
所以线段AB的中垂线的斜率为,
所以线段AB的中垂线的方程为,
又因为圆心在直线上,
所以,解得,
所以圆心为,
所以圆的方程为.
故选:A
7.(2006·重庆·高考真题)以点为圆心且与直线相切的圆的方程是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,圆的半径,故所求圆的方程为.
故选C
【点睛】本题主要考查求圆的方程,根据题意求出半径,即可求解,属于基础题型.
8.(2009·重庆·高考真题)圆心在y轴上,半径长为1,且过点A(1,2)的圆的方程是( )
A.x2+(y-2)2=1 B.x2+(y+2)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.x2+(y-3)2=4
【答案】A
【详解】因为圆心在y轴上,半径长为1,
所以,
因为圆过点A(1,2),
所以 ,
解得,
所以圆的方程x2+(y-2)2=1,
故选:A
9.(2022·全国甲卷·高考真题)设点M在直线上,点和均在上,则的方程为______________.
【答案】
【详解】[方法一]:三点共圆
∵点M在直线上,
∴设点M为,又因为点和均在上,
∴点M到两点的距离相等且为半径R,
∴,
,解得,
∴,,
的方程为.
故答案为:
[方法二]:圆的几何性质
由题可知,M是以(3,0)和(0,1)为端点的线段垂直平分线 y=3x-4与直线的交点(1,-1)., 的方程为.
故答案为:
10.(2022·全国乙卷·高考真题)过四点中的三点的一个圆的方程为____________.
【答案】或或或.
【详解】[方法一]:圆的一般方程
依题意设圆的方程为,
(1)若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
(2)若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
(3)若过,,,则,解得,
所以圆的方程为,即;
(4)若过,,,则,解得,所以圆的方程为,即;
故答案为:或 或 或.
[方法二]:【最优解】圆的标准方程(三点中的两条中垂线的交点为圆心)
设
(1)若圆过三点,圆心在直线,设圆心坐标为,
则,所以圆的方程为;
(2)若圆过三点, 设圆心坐标为,则,所以圆的方程为;
(3)若圆过 三点,则线段的中垂线方程为,线段 的中垂线方程 为,联立得 ,所以圆的方程为;
(4)若圆过三点,则线段的中垂线方程为, 线段中垂线方程为 ,联立得,所以圆的方程为.
故答案为:或 或 或.
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分层作业
2.4.1圆的标准方程
目录
A组巩固过关
知识,点01由圆的标准方程确定圆心和半径
知识,点02判断点和圆的位置关系
知识,点03由圆心(或半径)求圆的标准方程(常考点)
知识,点04由圆心在直线上和圆过点求圆的标准方程(常考点)
知识,点05:由三个点求圆的标准方程(常考点)
知识点06圆的对称性
知识点07定点和圆上点的距离的最值(重点)
知识点08阿波罗尼斯圆
知识点09圆的参数方程的应用(难点)
知识,点10复数和向量中的隐圆(难点)
B组能力进阶
C组思维拔高
拓展链接高考
A组
巩固过关
知识点01
由圆的标准方程确定圆心和半径
知识点速记:
圆的标准方程
(1)圆的定义:平面上到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆,定点称为圆心,定长称为圆的半径.
(2)确定圆的基本要素是圆心和半径,如图所示
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3)圆的标准方程:圆心为4(a,b),半径长为r的圆的标准方程是(x-a+(y-b)}=r2.
当a=b=0时,方程为x+y2=r2,表示以原点0为圆心,半径为r的圆。
题型巩固练:
1.(25-26高二上:广东江门阶段检测)圆(x-2?+(少+)2=2,则圆的圆心坐标和半径分别为()
A.(2,-1),2
B.(2,-1),V2
C.(-2,1),2
D.(-2,1),√2
2.已知圆的方程为(c-)+(0y+2)》'=4,则圆的圆心C、半径R分别为()
A.(1,-2).2B.(1,2).4
c.(-1,2),2
D.(-1,-2),4
3.(2026河北沧州一模)在平面直角坐标系中曲线x2+(y-)°=2的长度为()
A.元
B.√2π
C.2π
D.22元
知识点02
判断点和圆的位置关系
知识点速记:
平面上的一点M(,)与圆C:(x-a)2+(0y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)MC>r台M在圆外,即(-a'+(%-b)'>r2台M在圆外:
(2)MC=r台M在圆上,即(。-a'+(-b}=r2台M在圆上:
(3)MC<r台M在圆内,即(:-a+(%-b)<r2台M在圆内.
题型巩固练:
4.(25-26高二上江西阶段检测)已知点A(1,1)在圆2+0y-a2=3内,则实数a的取值范围为()
A.(1-2,1+V2)
B.(-1-V2,-1+V2)
C.(0,3)
.别
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5,(24-25高二上福建莆田期末)点P1,2)可以向圆(x+)2+(0y-2)?=6-k引两条切线,则k的取值范围
为()
A.k<6
B.2<k<6
C.0<k<6
D.k>2
6.(25-26高二上甘肃白银期末)已知点A(,)在圆x2+(y-a=3内,则实数a的取值范围为
知识点03
由圆心(或半径)求圆的标准方程
知识点速记:
圆的标准方程形式为:(-a}+0y-b}=r2(>0),(a,b)为圆心,r为半径。
由圆心(或半径)求圆的标准方程的步骤:
1确认参数:明确圆心的横坐标a,纵坐标b以及半径r的具体数值;
题型巩固练:
7.(25-26高二上河北邢台阶段检测)圆心为-3,7),半径为4的圆的标准方程为()
A.(x+3)2+(y-7)2=4
B.(x-3)2+(y+7)2=4
C.(x+3)2+(y-7)2=16
D.(x-3)2+y+7)2=16
8.(25-26高三·全国一轮复习)己知A(0,-5)B(0,-),则以线段AB为直径的圆的方程是()
A.(x+3)+y2=2
B.x2+(y+3)}2=4
C.(x+3)2+y2=4
D.(x-3)2+y2=2
9.(25-26高二下河南阶段检测)过点A(-1,2),B(3,-2)的面积最小的圆的标准方程为()
A.(x+1)+y2=8
B.(x-1)+y2=8
C.(x+1)2+y2=32
D.(x-1+y2=32
10.(2026高三·全国·专题练习)圆心在x轴上,半径为2,且过点山,2)的圆的方程是()
A.(x-1)2+y2=4
B.(x+1)2+y2=4
C.(x-1)2+(y-2)2=4
D.x2+y-1)2=4
11.(25-26高二上吉林期末)以C(2,2)为圆心,且过点B(6,-1)的圆的标准方程为()
A.(x-2)+(y-2)=5
B.(x+2)2+(y+2)}2=25
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c.(x-2)}+(y-2)2=25
D.(x-2)}2+(y+2}2=10
12.(25-26高三上重庆阶段检测)圆心在y轴,且经过点(0,1)和(1,2)的圆的方程是()
A.(x-2}+y2=1
B.((x+2)+y2=1
c.x2+(y-2)}2=1
D.x2+(y+2)2=1
13.(25-26高二上·安徽阶段检测)有一座圆拱桥,当水面在如图所示的位置时,拱顶离水面4米,水面
宽16米,当水面上涨2米后,水面宽是()
A.12米
B.13米
C.14米
D.15米
14.
(2026黑龙江模拟预测)与y轴相切,且圆心坐标为(2,)的圆的方程为
知识点04
由圆心在直线上和圆过点求圆的方程
知识点速记:
由圆心在直线上a心+by+C=0和圆过点A,B求圆的方程的解题方法有:
-am-c
方法一(代数法):根据圆心在直线x+y+c=0上,设圆心坐标为Cm,
b
或
-bn-c
n
利用C小=CB,求出未知参数,得到圆的方程:
方法二:
(几何法):求出线段AB的垂直平分线,与圆心所在直线ax+by+C=0联立,求出交
点坐标即为圆的圆心,再求出半径,得到圆的方程。
题型巩固练:
15.(25-26高二上重庆期末)已知圆C经过原点0和点A(2,2),并且圆心C在直线:2x-y+2=0上,
则圆C的方程为()
A.x2+(y-2)2=4
B.x2+(y+2)2=4
C.(x+1)+(y-2)}=2
D.x2+(y+2)}2=2
16.(25-26高二下河南信阳期末)已知圆M经过点C(0,3),D(4,1),且圆心在直线y=x上,则圆M
的方程为,
17.(25-26高二上安徽蚌埠期末)在平面直角坐标系中,己知直线:x+2y-4=0.
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(1)求过点A(4,0)且和l垂直的直线的方程:
(2)若圆C经过A(4,0),B(2,2)两点,且圆心在直线x+y=0上,求圆C的标准方程
知识点05
由三个点求圆的标准方程
知识点速记:
己知圆上的三点A,B,C,求圆的方程的解题方法:
方法一:待定系数法:设圆的方程(x-a+(y-b)=r2,将三点坐标代入方程,得到关于a,b,r
的方程组,求解方程组并写出圆的方程。
方法二:几何法:求出线段AB,AC(或AB,BC或AC,BC)的垂直平分线,并将两条直线联立
求出交点坐标,此交点即为圆的圆心M,再利用r=MA=MB=MC求出半径,写出圆的方程。
题型巩固练:
18.(25-26高二下贵州遵义期中)己知圆C过点(0,2),(4,0),(2,-4),则圆C的标准方程为()
A.(x+1)+(y-12=10
B.(x-1)2+(y+1)2=40
c.(x-12+(y+1)2=10
D.(x+1)2+(y-12=40
A.(x-3)2+(y-3)2=10
B.(x-3)+(y+3)2=10
c.(x-1)2+(y-1)2=10
D.(x-4)}+(y-2)2=10
20.(25-26高二上河南阶段检测)己知△A0B的三个顶点分别为O(0,0),A(6,0),B(0,8),则△A0B的外
接圆的方程为()
A.(x+3)2+(y+4)2=25
B.(x+6)2+(y+8)2=100
c.(x-6)}+(0y-8)2=100
D.(x-3)+(y-4)2=25
21.(25-26高二上江苏盐城期中)已知△ABC的三个顶点为A(4,1),B(6,3),C(3,0)
(1)求△ABC的面积:
(2)求△ABC的外接圆的方程,
知识点06圆的对称性
知识点速记:
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圆同时具有轴对称性、中心对称性和旋转不变性,其中对称轴由无数条(即为圆的直径),对称中
心为圆的圆心。若一条直线是圆的对称轴,则此直线必过圆心。
题型巩固练:
22.(25-26高二上浙江杭州期中)若直线x-y+1=0是圆(c-a)+y2=r2的一条对称轴,则a=()
A.1
B.-1
C.r
D.-r
23.(25-26高二上山西吕梁阶段检测)圆C:(x-)+(0少-2)=4关于直线x+y=0对称的圆的方程为
()
A.(x+2)2+(y+1)2=4
B.(x+1)2+(y+2)2=4
C.(x+2)2+(y+2)2=4
D.(x+1)2+(y+1)2=4
24.(25-26高三上贵州安顺期末)己知圆C:(x-1)+(0-2)=4关于直线1:3x+y+m=0对称,则坐标
原点O到直线的距离等于()
A.0
D.5
2
25.(25-26高二上江苏镇江期末)圆x2+(y-)=1关于直线x-y=0对称的圆的方程是()
A.x2+y+1)2=1
B.(x+1)2+y2=1
C.(x-1)2+y2=1
D.x2+y2=1
26.(25-26高一下江西宜春阶段检测)己知圆C:c-a2+(0y-b)=1(a>0,b>0)上有两点关于直线
21
x+2y-2=0对称,则。+6的最小值为()
A.2V2
B.3
C.4
D.8
27.(25-26高二下上海青浦期末)若圆C:(x-1+(y+2=9上存在不同两点P、Q关于直线
x+ay-3=0对称,则实数a=
知识点07
定点和圆上点的距离的最值
知识点速记:
当定点在圆外时,最大距离为d+r,最小距离是d-r,d是定点到圆心的距离。
当定点在圆内时,最大距离为d+r,最小距离是r一d,d是定点到圆心的距离。
题型巩固练:
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28.(25-26高二下云南曲靖期未)设P为圆C:(x+1)+y2=9上任意一点,点A3,3),则PA的最大值
为()
A.2
B.6
C.8
D.9
29.(25-26高二上·安徽合肥期中)在平面直角坐标系x0y中,点M(4,-2)到圆C:(c+2)+(y-2)}'=1
的最短距离是()
A.2V13-1
B.4
C.8
D.2V10-1
30.(2026高二下·上海专题练习)己知实数x,y满足方程(x-2犷+y=9,则x2+y2的取值范围是
31.(2026河南洛阳模拟预测)己知P(m,m)是圆C:(x-62+0y+25)2=12上的一个动点,则Vm2+n
的取值范围为.
知识点08
阿波罗尼斯圆
知识点速记:
阿波罗尼斯圆是平面上到两个定点距离之比为定值(不等于1)的点的轨迹。这个轨迹是个圆。
PA
平面上有两个定点4,B'点p是平面内动点,
那么点_的轨迹是个
>0k≠1
D
圆。
题型巩固练:
32.
(25-26高三下·湖南邵阳阶段检测)己知A(-1,0),B(3,0),P为平面上的一个动点,若PB到=5PA,
则P的轨迹所围成的面积为()
25π
c.
5π
π
A.An
B.
36
6
.3
33.(25-26高二上河南信阳阶段检测)在平面直角坐标系中,已知00,0),B(-2,0),CL,0),射线A0
是∠BAC的角平分线,则△ABC面积的最大值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
34.若点P(x,)到两定点A(-3,0)和B(3,0)的距离的比等于2,则动点P的轨迹方程是
35.(2026重庆九龙坡模拟预测)在平面坐标系xOy中,A(-1,0),B(2,0),动点P满足PA=2PB,则
△ABP的面积的最大值为
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知识点09
圆的参数方程的应用
知识点速记:
x=a+rc0sθ
圆(k-a}+(-b}=r2的参数方程为)y=b+rsin0:此参数方程主要在以下情景中使用:①
研究圆上点的动态变化;②求解与圆上点相关的最值问题。
题型巩固练:
36.(25-26高二上辽宁阶段检测)已知x,y∈R且x2+y2=3,则4x-3y的最大值为()
A.5
B.53
C.7
D.7V5
37.(25-26高二上:广东广州期未)己知实数x,y满足(x+3)2+y=4,则3x+4y-2的最大值为()
A.1
B.11
C.21
D.31
38.(2026山东青岛模拟预测)已知点M是圆0:x2+y2=1上一点,点P(0,2),Q(2,2),MP.M@的
最大值为()
A.V5+1
B.4
c.5+2V5
D.2
39.(2026云南模拟预测)点P在以AB为直径的单位圆上运动,则PA+PB+PAPB的最大值为
()
A.2√2
B.3V2
C.2+2W2
D.2+3V2
40.(多选)(25-26高二上山东阶段检测)已知实数xy满足方程x2+y2-4x+1=0,则下列说法正确
的是()
A.点(x,y)到点(2,0)的距离为定值
B.y的最大值为√
c.Vx2+0y-)的最大值为V5
D.x+y的最大值为2+√6
知识点09
复数和向量中的隐圆
知识点速记:
复数z满足z-(a+b)=r(>0),则复数z在复平面上对应的点Z在以(a,b)为圆心,r为半径
的圆上。
题型巩固练:
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41.(25-26高二上四川成都期末)己知R△ABC的斜边为AB,且A(0,-2),B(0,2),则直角顶点C的轨
迹方程为()
A.x2+y2=4
B.x2+y2=4x≠2且x≠-2)
C,x2+y2=4(x≠±2且y≠±2)
D.x2+y2=4(y≠-2且y≠2)
42.(2026河南模拟预测)若复数2满足=1,则2-21的取值范围是()
A.[0,2]
B.1,2]
c.1,3]
D.[0,3]
43.(25-26高一下广东江门期中)已知复数z满足2-2+21=2,则z+1-21的最小值为()
A.5-√2
B.3
c.5-√2
D.1
44.(25-26高一上北京期末)己知圆C:(x-3+y=9,D是圆C上的动点,点E(2,4),若动点M
满足DM=2DE,则点M的轨迹方程为
B组
能力进阶
1.(2026陕西商洛模拟预测)己知圆0:(x-1)+y2=r2,则“点M(2,1)在圆0外”是“点N(0,2)在
圆0外”的()
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
2.(25-26高二上·陕西商洛阶段检测)上世纪90年代,南京江宁区和陕西洛南县就建立了深厚的友谊,
1993年江宁区出资帮助洛南修建了宁洛桥,增强了两地之间的友谊.如今人行道两侧进行了加宽,建成了
“彩虹桥”(图1),非常漂亮.桥上一圆拱形的结构跨度AB=24m,拱高OP=8m.在建造时每隔相等
长度用一个柱子支撑,4B,4B,为其中的两根支柱(图2),且OA=O4,=5m,则支柱AB的高度为
B
B
A O A2
B
图1
图2
A.7.5m
B.8.5m
C.7m
D.8m
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3.(2026海南海口模拟预测)在平面直角坐标系x0中,圆C:(x-V5)+0y-)=9,过点P(0,6)且斜
率存在的直线1与圆相交于A,B两点,若OA=OB,则圆心C到直线1的距离为()
A.1
B.2
C.3
2
0.4
5
4.(多选)(25-26高二上贵州遵义期末)己知点P在圆C:(x-1)'+(y-)2=10的内部,则点P的坐标
可能为()
A.(0,0)
B.(2,2)
c.(4,2)
D.(2025,2026)
5.(多选)(2026湖北武汉模拟预测)已知点A(1,0),B(4,0),M为圆0:x2+y2=4上一点,则
()
A.点B在圆O外
B.MB的最大值为6
c.-
D.MA+MB的最大值为9
6.(25-26高一下湖南长沙阶段检测)已知三角形ABC中,BC=3,角A的平分线交BC于点D,若
BD 1
DC=2,则三角形ABC面积的最大值为()
A.2V3
B.3
c.2V2
D.4
7.(25-26高二上江苏苏州阶段检测)己知A(-2,0),B(2,0),P是圆x+(y-3=9上一点,G是
△PAB的重心,则GA+GB的取值范围是()
A.[10,24]
B.[10,14]
c.(8,16]
D.[8,12]
8。(25-26高三上河南漯河期末)定义:如果在平面直角坐标系中,0为坐标原点,点A,B的坐标分别
为(G,片),(c,乃)那么称d(4,B)=:-+4-为4,B两点间的曼哈顿距离;
D(4,B)=Vx-,)}+(y-y2}为4,B两点间的欧几里得距离已知M(3,2),D(O,N)=2,则d(M,N)的
最大值为()
A.1+2V2
B.5-2W2
C.5+2√2
D.22-1
9.(24-25高二下四川德阳期末)已知圆C:(x-a°+(y-b)=2关于直线x+y-10=0对称,则圆C上
任意一点M到原点O的距离的最小值为
(请用数字作答)
10114
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10.(25-26高二上贵州黔南期末)己知两点A(-m,0),B(m,0)(其中m≠0),若圆
C:(x-3)}+(y-4)}=1上总存在点P使得∠APB=90°,则实数m的取值范围是
11.(25-26高二上福建阶段检测)若M,N分别为圆℃:(x+6}+0y-5)》=4,与圆C,:(x-2+0-)2=1
上的动点,P为直线y=I上的动点,则PM+PN的最小值为
12.(25-26高二下贵州贵阳阶段检测)己知直线::-y+2k+1=0恒过定点A,点B为圆
C:(x-1)}+(y-3=4上的动点:0为坐标原点,则△40B面积的最小值为,
13.(25-26高二上江苏苏州阶段检测)平面内有A、B、C、D四点,任意三点不共线,4B=3且
AE=2EB,若CE,DE分别是∠ACB、∠ADB的角平分线,线段CD的最大值为
C组
思维拔高
1.【数学文化】(河北衡水中学2024届高三下学期一调考试数学试题)数学家欧拉在1765年发现了九点
圆,即在任意的三角形中,三边的中点、三条高的垂足、三条高的交点(垂心)与三角形顶点连线的中点,
这九个点共圆,因此九点圆也称作欧拉圆.在△ABC中,若A(-1,4),B(3,2),C5,0),则△ABC的九点圆
的方程为()
A.x-62+0-62=34
(-
,13)2
c.x-5+y-2=32
0.(9-2
2.【知识融合】(25-26高一下江西宜春阶段检测)已知圆C:(x-a)2+(0y-b)=1(a>0,b>0)上有两点
21
关于直线x+2y-2=0对称,则。+方的最小值为()
A.2√2
B.3
C.4
D.8
3.【知识融合】(2026湖南一模)在空间直角坐标系4yz中,点M(x,,),N(x,2,2),定义
dM,N)=k-X+-+5-小如图,正方体的棱长为5,D正-号DC,平面内两个动点卫,G分
3
别满足(G,A)=l,∠APB=∠DPE,则PG的取值范围为()
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Z
D
B
A.[2,16]
B.[3,15]
c.[4,15]
D.[4,16
4.【直观想象】(2026广东·一模)如图,月牙形是由两段圆弧围成的一个封闭图形,已知围成该月牙形
的两段圆弧所在圆的半径相同,两圆的圆心分别为坐标原点O和点C,月牙尖的坐标分别为
A(-1,2),B(2,-1),则圆C的标准方程为一
5.【知识融合】(25-26高三上江苏徐州期中)已知平面向量a,6,c,满足p=1-4g,且=4,
6+2d=2,c=pa+gb,若对每一个确定的向量a,记的最小值为x,则当a变化时,t的最大值为
6.【知识融合】(25-26高三下·上海浦东新·期中)某光影科技实验室为长方体空间,底面是边长为4米
的正方形,高为3米.为营造动态光影效果,在底面一个项点处安装射灯A,在与该顶点相对的侧棱上、
距底面1米处安装射灯I,两盏射灯的光束方向由智能系统自动控制,始终使两束光线相互垂直,且它们的
交汇点G始终落在实验室天花板上.则交汇点G形成的轨迹长度为
米
7.【新定义问题】(25-26高二上四川成都阶段检测)“曼哈顿距离”是由赫尔曼闵可夫斯基所创的词
汇,是一种使用在几何度量空间的几何学用语,例如在平面直角坐标系中,点P(x,)、Q(,)的曼哈
顿距离为:Lp阳=x-x+以-2.若点P(1,2),点9为圆C:x2+y2=4上一动点,则Le的最大值与最小
值之和为.
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拓展
链接高考
1.(2022北京高考真题)若直线2x+y-1=0是圆(x-a)}+y=1的一条对称轴,则a=()
A
C.1
0.-1
2.(2020山东高考真题)已知圆心为(-2,1)的圆与y轴相切,则该圆的标准方程是()
A.(x+2)+(y-1)}2=1
B.(x+2)}+(0y-1)=4
C.(x-2)+(y+1)2=1
D.(x-2)2+(y+1)2=4
3.(2017全国高考真题)己知点4A(-5,4),B(3,-2),则以AB为直径的圆的方程为()
A.(x+1)2+0y+1)2=25
B.(x+I)2+(y-1)2=25
C.(x+1)2+y+1)2=100
D.(x+1)2+(y-1)2=100
4.(202全国高考真题)圆(x-1+y=1的圆心到直线y=5
x的距离是()
A月
2
C.1
D.5
5.(2005重庆高考真题)圆(x+2)}+y=5关于原点P(0,0)对称的圆的方程为()
A.(x-2)2+y2=5
B.x2+(y-2)2=5
C.(x+2)2+(y+2)2=5
D.x2+(y+2)2=5
6.(2001全国高考真题)过点A(1,-),B(-1,),且圆心在直线x+y-2=0上的圆的方程是()
A.(x-1)+(y-1)2=4
B.(x+3)+(y-1)2=4
C.(x-3)+(y+12=4
D.(x+1)2+(y+1)2=4
7.(2006重庆高考真题)以点(2,-1)为圆心且与直线3x-4y+5=0相切的圆的方程是
A.(x-2)2+(y+1)2=3
B.(x+2)2+(y-1)2=3
C.(x-2)2+(y+1)2=9
D.(x+2)2+0y-1)2=9
8.(2009重庆高考真题)圆心在y轴上,半径长为1,且过点A(1,2)的圆的方程是()
A.x2+y-2)2=1
B.x2+y+2)2=1
C.(x-12+y-3)2=1
D.x2+y-32=4
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9.(2022全国甲卷高考真题)设点M在直线2x+y-1=0上,点(3,0)和0,)均在⊙M上,则⊙M的方程
为
10.(2022全国乙卷高考真题)过四点(0,0),(4,0),(-1,),(4,2)中的三点的一个圆的方程为
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分层作业
2.4.1
圆的标准方程
参考答案
A组
巩固过关
知识点01
由圆的标准方程确定圆心和半径
1.B:
2.A:
3.D;
知识点02
判断点和圆的位置关系
4.A;
5.B:
6.(1-2,1+2):
知识点03
由圆心(或半径)求圆的标准方程
7.C;
8.B;
9.B;
10.A:
11.C;
12.C:
13.A:
14.
(x-2)2+y+1)2=4;
知识点04
由圆心在直线上和圆过点求圆的方程
15.A:
16.(x-2)2+(y-2)2=5:
17.
【答案】(1)2x-y-8=0,(2)x-1)2+0y+02=10
【解】④由整意,直线的制率=
则所求直线的斜率k,=
1=2
代入点斜式方程得y-0=2(x-4),
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.过点A且和1垂直的直线的方程为2x-y-8=0
(2)设圆心C为(a,b),半径为r
,圆心在直线x+y=0上,∴a+b=0,则点C为(a,-a),
由题意可得ACHBC卡r,
则V(a-4)2+(-a-0)2=(a-2}2+(-a-2)},解得a=1,
∴圆心C的坐标为(,),半径r=V10,
圆C的标准方程为(x-)2+心+1)2=10.
知识点05
由三个点求圆的标准方程
18.C:
19.A:
20.D;
2L【答案】6a++0}-
【详解】(1)因为A(4,1),B(-6,3),C(3,0).
AB到=V4+62+1-3y=2√26,
3-11
直线4B的斜率为6-4=5,
直线6的方程为y-1=写-4到.即+5y-9=0
3+5x0-91=6
点c到直线4B距离为1+2526,
因此A1BC面积S=2×2√26x
2
6,
26
(2)因为A(4,1),B(6,3),C(3,0),
所以线段4B中点为(-1,2),又直线4B的斜率为5,
因此其中垂线的方程为y-2=5(x+),即5x-y+7=0,
百线4C的车为胃,线度4C中点为》
>
则C中垂线方程气-引.即+y-40
2/4
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5x-y+7=0
联立
19
x+y-4=0,求出外接圆圆心为22
外接圆半秘为++0-多
2
因此外接圆方程为(x+与?+0-
9=65
2
知识点06
圆的对称性
22.B:
23.A;
24.B:
25.C:
26.C;
27.-1:
知识点07
定点和圆上点的距离的最值
28.
29.A;
30.[,25;
31.[25,65];
知识点08
阿波罗尼斯圆
32.B;
33.C:
34.(x-5)}+y2=16:
35.3:
知识点09
圆的参数方程的应用
36.
37.C:
38.C;
39.C;
40.ABD;
知识点09
复数和向量中的隐圆
41.D:
42.C:
43.B;
44.(x-12+(y-8}2=9;
B组
能力进阶
1.B:
2.C:
3.A:
4.AB;
5.ABD;
6.B;
7.C;
8.C:
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7-25
9.42
10.【-6,-4U[4,6:
11.8√2-3
12.
2
13.4:
C组
思维拔高
1
1.B;2.C:
3.A;4(x-1+(y-12=5;
53:6.2W2π
7.5+22-V3
拓展
链接高考
1.A:2.B;3.B;
4.A:
5.A;6.A:
7.C:8.A:9.(c-)2+0y+l)2=5:
10-2+0-y=13或-2+0-旷=5--威--(--8
414