第1章 2.2 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-12
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教辅
摘要:
本讲义聚焦圆的方程核心知识点,系统梳理圆的标准方程与一般方程的转化,从圆心坐标、半径确定到点与圆位置关系判断,再到动点轨迹方程求解,构建基础到综合的学习支架。
资料设计分层递进,融入期中、月考真题,通过第9题动点轨迹探究培养数学眼光,第14题定值推理发展数学思维,规范解答步骤提升数学语言表达。课中辅助教师教学,课后助力学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
1.圆x2+y2+2x=0的圆心在( )
A.x轴上 B.y轴上
C.第一象限 D.第二象限
解析:选A.圆x2+y2+2x=0的圆心坐标为(-1,0),在x轴上.
2.已知圆C经过点(-1,1)和点(1,3),且圆心在y轴上,则圆C的方程为( )
A.x2+y2+4y+2=0 B.x2+y2-4x+2=0
C.x2+y2-4y+2=0 D.x2+y2+4x+2=0
解析:选C.设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),
则圆心坐标为(-,-),
则有
解得则圆C的方程为x2+y2-4y+2=0.
3.(2026·扬州期中)已知P(0,2)在圆C:x2+y2+4x+m=0外,则实数m的取值范围为( )
A.-4<m<4 B.m<4
C.m<-4或m>4 D.m>-4
解析:选A.将圆C的方程化为标准方程为(x+2)2+y2=4-m,因为该方程表示圆,所以4-m>0,即m<4.点P(0,2)在圆C外,所以(0+2)2+22>4-m,解得m>-4.综上,-4<m<4.
4.(2026·泰州期中)已知圆x2+y2+4x-2ay+3a2-a+1=0的圆心在第三象限,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,0) B.(-,0)
C.(-1,0) D.(-1,)
解析:选C.由x2+y2+4x-2ay+3a2-a+1=0,得到(x+2)2+(y-a)2=-2a2+a+3,则圆心坐标为(-2,a),由题意得解得-1<a<0.
5.(2026·临沂期中)已知圆C:x2+y2+2mx-4y+2m2-2m+1=0,点P在直线l:x+y+1=0上,当圆C的半径最大时,|CP|的最小值为( )
A. B.
C.2 D.2
解析:选A.设圆C的半径为r.由题意,圆C的标准方程为(x+m)2+(y-2)2=-m2+2m+3,所以圆心C(-m,2),r2=-m2+2m+3>0,解得-1<m<3.由二次函数的性质知,当m=1时,r2取得最大值,即r取得最大值,此时C(-1,2),r=2.因为点C到直线l的距离d==,所以|CP|的最小值为.
6.(多选)已知圆C:x2+y2-2ax-4ay+5a2+a-6=0,则下列说法正确的是( )
A.圆C的半径为6-a
B.圆C关于直线y=2x对称
C.若a=1,则圆C过坐标原点
D.若圆C的圆心到y轴的距离等于圆C的半径,则a=2或a=-3
解析:选BCD.对于A,圆C:(x-a)2+(y-2a)2=6-a,所以圆心为C(a,2a),圆的半径r=(a<6),故A错误;
对于B,因为圆心C(a,2a)在直线y=2x上,故圆C关于直线y=2x对称,故B正确;
对于C,当a=1时,圆C:x2+y2-2x-4y=0,所以圆C过坐标原点,故C正确;
对于D,由|a|=且a<6⇒a=2或a=-3,故D正确.
7.已知圆C:x2+y2+2x-4y+a=0的半径为3,则a=________.
解析:将圆C:x2+y2+2x-4y+a=0的方程转化为(x+1)2+(y-2)2=5-a,因为圆C的半径为3,所以5-a=9,即a=-4.
答案:-4
8.在平面直角坐标系中,过直线x+y-2=0与两坐标轴的交点及点(0,0)的圆的一般方程为________________.
解析:在x+y-2=0中,令y=0,得x=2,所以直线x+y-2=0与x轴的交点为A(2,0),令x=0,得y=2,所以直线x+y-2=0与y轴的交点为B(0,2),设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),因为A(2,0),B(0,2),O(0,0)三点都在圆上,所以解得故所求圆的方程为x2+y2-2x-2y=0.
答案:x2+y2-2x-2y=0
9.(2026·泉州期中)已知点A是圆x2+y2=4上的一动点,点B(2,4),点P是线段AB的中点,则动点P的轨迹方程是________________.
解析:设点P(x,y),A(x0,y0),
所以则①
又x+y=4,将①代入有(2x-2)2+(2y-4)2=4,即x2-2x+y2-4y+4=0.
答案:x2-2x+y2-4y+4=0
10.(13分)下列方程各表示什么图形?若表示圆,求出其圆心和半径.
(1)x2+y2-4x=0;(4分)
(2)x2+y2-4x-2y+5=0;(4分)
(3)2x2+2y2-3x+4y+6=0.(5分)
解:(1)由方程可知,D=-4,E=F=0,
因为D2+E2-4F=D2=16>0,
所以方程表示圆,又-=2,-=0,
所以圆心为(2,0),
圆的半径为r==2.
(2)由方程可知,D=-4,E=-2,F=5,因为D2+E2-4F=16+4-20=0,
所以方程表示点,又-=2,-=1,
所以方程表示的点的坐标是(2,1).
(3)原方程可化为x2+y2-x+2y+3=0,由方程可知D=-,E=2,F=3,因为D2+E2-4F=+4-12<0,所以该方程无实数解,方程不表示任何图形.
11.曲线x2+y2=4|x|+4|y|(x,y不同时为0)的周长为( )
A.4π B.8π
C.12π D.16π
解析:选B.因为x,y不同时为0,所以曲线x2+y2=4|x|+4|y|可化为
曲线的图象如图所示,
曲线由以A,B,C,D四个点为圆心,半径为2的四个半圆弧构成,所以曲线的周长为4×π×2=8π.
12.已知圆C经过两点P(-1,-3),Q(2,6),且圆心在直线x+2y-4=0上,若直线l的方程为x+m(y-1)+1=0(m∈R),圆心C到直线l的距离是1,则m的值是________.
解析:设圆C的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),
由条件,得
解得因此圆C的一般方程为x2+y2-4x-2y-20=0,
故圆心C(2,1),因此圆心C到直线l的距离d==1,解得m=±2.
答案:±2
13.(13分)已知圆E经过点A(0,0),且恒被直线x-my+m=0(m∈R)平分.
(1)求圆E的标准方程;(6分)
(2)设P是圆E上异于点A的动点,求线段AP的中点M的轨迹方程.(7分)
解:(1)直线x-my+m=0(m∈R)恒过点(0,1).
因为圆E恒被直线x-my+m=0(m∈R)平分,所以直线x-my+m=0(m∈R)恒过圆心,所以圆心坐标为(0,1),又圆E经过点A(0,0),所以圆E的半径r=1,
所以圆E的标准方程为x2+(y-1)2=1.
(2)设M(x,y)(0<y≤1).因为M为线段AP的中点,所以P(2x,2y).
因为点P是圆E上的动点,所以(2x)2+(2y-1)2=1,即x2+y2-y=0,所以M的轨迹方程为x2+y2-y=0(0<y≤1).
14.(15分)(2026·沧州月考)已知圆心在x轴上的圆C过A(-2,4),B(5,3)两点,其中O为坐标原点.
(1)求圆C的一般方程;(6分)
(2)设P为圆C上的一动点,M(-24,0),探究是不是定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.(9分)
解:(1)设圆C的一般方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),
则解得
所以圆C的一般方程为x2+y2-2x-24=0.
(2)为定值.设P(x,y),则|PM|=,|PO|=,
所以=,因为P为圆C上的动点,所以y2=24-x2+2x(-4≤x≤6),
所以=
=
===5,
所以为定值5.
15.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值λ(λ>0且λ≠1)的点的轨迹是一个圆.后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知动点P在边长为6的正方形ABCD
内(包含边界)运动,且满足|PA|=2|PB|,则动点P的轨迹长度为________.
解析:如图,以B为原点,AB,BC所在直线分别为x轴、y轴,建立平面直角坐标系Bxy,
则A(-6,0),B(0,0),设P(x,y),
因为|PA|=2|PB|,
即=2,
整理得(x-2)2+y2=16(x≤0,y≥0).所以动点P的轨迹为以O(2,0)为圆心,4为半径的圆的一部分.
设圆O与线段AB交于点M,与线段BC交于点R,因为在Rt△RBO中,|RO|=4,|BO|=2,所以∠ROB=,所以=×4=,所以动点P的轨迹长度为.
答案:
学科网(北京)股份有限公司
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