第2章 2.4.1 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册教用Word(人教A版)
2026-09-08
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摘要:
**基本信息**
以圆的方程为核心,通过基础巩固、综合应用、拓展探究三层设计,构建从概念理解到问题解决的知识巩固路径,培养抽象能力与几何直观。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|圆的标准方程、圆心坐标、平移与对称|直接考查概念,如第1题求圆心、第3题圆的平移,夯实基础|
|综合应用|点与圆位置关系、弦的中点、四点共圆|结合几何性质,如第8题弦中点求直线方程、第9题四点共圆求参数,培养推理意识|
|拓展探究|九点圆、动点距离范围|融合数学史与综合推理,如第14题动点距离取值、第15题九点圆方程,发展创新意识|
内容正文:
1.圆(x-7)2+(y-24)2=34的圆心坐标为( )
A.(-7,-24) B.(7,24)
C.(-7,24) D.(7,-24)
解析:选B.由圆(x-7)2+(y-24)2=34,得圆心坐标为(7,24).
2.(2026·盐城期中)点P(m,2)与圆(x-1)2+(y+1)2=8的位置关系为( )
A.点在圆内 B.点在圆上
C.点在圆外 D.与m的值有关
解析:选C.因为(m-1)2+(2+1)2=(m-1)2+9>8,所以点P(m,2)在圆(x-1)2+(y+1)2=8外.
3.把圆x2+y2=1向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的圆的方程为( )
A.(x+1)2+(y+1)2=1
B.(x-1)2+(y+1)2=1
C.(x-1)2+(y-1)2=1
D.(x+1)2+(y-1)2=1
解析:选C.圆x2+y2=1的圆心坐标为(0,0),点(0,0)向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到点(1,1),故所得圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=1.
4.曲线y=与x轴围成区域的面积为( )
A.4π B.2π
C.π D.
解析:选B.曲线的方程可化为y2=4-(x+1)2(y≥0),即(x+1)2+y2=4(y≥0),所以这条曲线与x轴围成的区域是一个半径r=2的半圆,其面积为S=πr2=2π.
5.(2026·青岛月考)圆(x+1)2+(y-2)2=5关于x轴对称的圆的方程为( )
A.(x-1)2+(y+2)2=5
B.(x+1)2+(y+2)2=5
C.(x-1)2+(y-2)2=5
D.(x+1)2+(y-2)2=5
解析:选B.圆(x+1)2+(y-2)2=5的圆心坐标为(-1,2),故关于x轴对称的圆的圆心坐标为(-1,-2),半径不变仍为,所以所求圆的方程为(x+1)2+(y+2)2=5.
6.(多选)(2026·哈尔滨期中)已知点P(-2,-3)和圆Q:(x-1)2+(y-2)2=9,下列说法正确的是( )
A.圆Q的圆心为Q(1,2),半径为r=9
B.点P在圆Q外
C.圆Q关于直线2x+y-4=0对称
D.设点M是圆Q上任意一点,则|PM|的最小值为-3
解析:选BCD.圆Q的圆心为Q(1,2),半径为r=3,A错误;
因为|PQ|==>r,所以点P在圆Q外,B正确;
因为圆心Q(1,2)在直线2x+y-4=0上,所以圆Q关于直线2x+y-4=0对称,C正确;
因为|PQ|=,圆Q的半径r=3,所以-3≤|PM|≤+3,D正确.
7.(2026·平谷期中)以(2,-3)为圆心,5为半径的圆的标准方程是________.
解析:以(2,-3)为圆心,5为半径的圆的标准方程是(x-2)2+(y+3)2=25.
答案:(x-2)2+(y+3)2=25
8.(2026·台州期中)若圆M:(x-1)2+(y-2)2=25的弦AB被点Q(2,1)平分,则直线AB的方程为________.
解析:因为圆M:(x-1)2+(y-2)2=25的圆心为M(1,2),则kMQ==-1.由题意可知,MQ⊥AB,则直线AB的斜率为k=1,所以直线AB的方程为y-1=x-2,即x-y-1=0.
答案:x-y-1=0
9.若不同的四点A(-1,0),B(2,-1),C(5,0),D(a,8)共圆,则实数a=________.
解析:易知圆心在线段AC的垂直平分线上,该直线方程为x=2,设圆心坐标为(2,b),半径为r(r>0),所以=|b+1|=r,解得b=4,r=5,所以所求圆的方程为(x-2)2+(y-4)2=25,又点D(a,8)在圆(x-2)2+(y-4)2=25上,所以(a-2)2+(8-4)2=25,解得a=-1或a=5.
答案:-1或5
10.(13分)写出下列圆的标准方程.
(1)圆心是(4,-1),且过点(5,2);(6分)
(2)圆心是直线x+y-1=0与2x-y+3=0的交点,半径为.(7分)
解:(1)设圆的半径为r(r>0),
则r2=(5-4)2+(2+1)2=10,
故圆的标准方程是(x-4)2+(y+1)2=10.
(2)由题意得解得
所以圆心坐标为(-,),又半径为,所以圆的标准方程为(x+)2+(y-)2=.
11.已知圆O:x2+y2=r2(r>0),则“点A(1,0)在圆O外”是“点B(1,1)在圆O外”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:选A.因为点A在圆O外⇔12+02>r2(r>0),即0<r<1;点B在圆O外⇔12+12>r2(r>0),即0<r<.
当0<r<1时,0<r<一定成立;而当0<r<时,0<r<1不一定成立.故“点A(1,0)在圆O外”是“点B(1,1)在圆O外”的充分不必要条件.
12.(多选)设圆C:(x-k)2+(y-k)2=4(k∈R),则下列命题正确的是( )
A.不论k如何变化,圆C的面积都是4π
B.存在k∈R,使得圆C过点(3,0)
C.经过点(2,2)的圆C有且只有一个
D.不论k如何变化,圆心C始终在一条直线上
解析:选AD.对于A,不论k取何值,圆C的半径都是2,故面积都是4π,故A正确;
对于B,由于(3-k)2+(0-k)2=2k2-6k+9=2(k-)2+≥>4,故圆C必定不过点(3,0),故B错误;
对于C,对于k=2-和k=2+,均有(2-k)2=2,故(2-k)2+(2-k)2=4,即圆C经过点(2,2),故C错误;
对于D,圆心(k,k)始终在直线y=x上,故D正确.
13.(13分)已知矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x-3y-6=0,点T(-1,1)在AD边所在的直线上.
(1)求AD边所在直线的方程;(6分)
(2)求矩形ABCD外接圆的标准方程.(7分)
解:(1)因为AB边所在直线的方程为x-3y-6=0,且AD与AB垂直,
所以直线AD的斜率为-3.
又点T(-1,1)在直线AD上,所以AD边所在直线的方程为y-1=-3(x+1),即3x+y+2=0.
(2)由解得即点A的坐标为(0,-2),因为矩形ABCD的两条对角线的交点为M(2,0),所以点M为矩形ABCD外接圆的圆心.
故外接圆半径r=|AM|==2,所以矩形ABCD外接圆的标准方程为(x-2)2+y2=8.
14.(15分)已知圆心为C的圆经过O(0,0),A(0,2)两点,且圆心C在直线l:y=x上.
(1)求圆C的标准方程;(7分)
(2)点P在圆C上运动,求|PO|2+|PA|2的取值范围.(8分)
解:(1)由圆经过O(0,0),A(0,2)两点,得圆心在OA的中垂线y=上,
又圆心C在直线l:y=x上,
联立得
即圆心为C(1,),又|CO|2=4,故圆C的标准方程为(x-1)2+(y-)2=4.
(2)设P(x0,y0),易知x0∈[-1,3],
则|PO|2+|PA|2=x+y+x+(y0-2)2=2x+2(y0-)2+6,(*)
因为点P在圆C上运动,
则(x0-1)2+(y0-)2=4,
故(*)式可化简为|PO|2+|PA|2=2x+2[4-(x0-1)2]+6=4x0+12,
由x0∈[-1,3]得4x0+12∈[8,24],
所以|PO|2+|PA|2的取值范围为[8,24].
15.数学家欧拉在1765年发现了九点圆,即在任意三角形中,三条边的中点、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,因此九点圆也称为欧拉圆.已知在△ABC中,A(-2,0),B(4,4),C(2,2),则△ABC的九点圆的方程是________________________________________________________________________.
解析:记△ABC的边AB,BC,AC的中点分别为M,N,P,则AB边的中点M(1,2),BC边的中点N(3,3),AC边的中点P(0,1),
因为直线MP的斜率kMP==1,线段MP的中点坐标为(,),所以线段MP的垂直平分线方程为y-=-(x-),即y=-x+2.
因为直线NP的斜率kNP==,
线段NP的中点坐标为(,2),所以线段NP的垂直平分线方程为y-2=-(x-),
即y=-x+.
联立解得
由垂径定理推论得,(,-)即为圆心,
结合圆上点P(0,1)可得半径
r==,
所以△ABC的九点圆的方程为(x-)2+(y+)2=.
答案:(x-)2+(y+)2=
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