第二章圆专项测试卷-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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内容正文:
圆测试卷
一、单选题
1.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知点,则以线段为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】点,则以线段为直径的圆的圆心为,半径,
所以所求圆的方程为.
2.(26-27高二上·安徽·期中)已知圆的方程为,则圆的圆心和半径分别是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】整理圆的方程为标准形式,进而求出其圆心和半径.
【详解】由题意得圆的标准方程为,
所以圆的圆心和半径分别是,.
故选:B.
3.(25-26高二上·福建三明·期中)已知方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据圆的一般方程成立的条件列出关于的不等式求解即可.
【详解】由题意可知,,即,解得.
故选:B.
4.(25-26高二上·湖北·期中)设点为圆上的动点,,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.4
【答案】C
【分析】在轴上找一点,此时,证明,同理在轴上找一点,证明,将所求变为,代入整理,当D、P、C三点共线时,有最小值,即可得答案.
【详解】,可在轴上找一点,
此时,,
,
所以,
同理因为,可在轴上找一点,使得,
,
所以,
由此知 .
故选:C.
5.(25-26高二下·湖北·期中)已知圆,直线,则直线被圆截得的最短弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】圆的圆心为,半径.
将直线的方程整理为关于的式子:.
令,解得,即直线恒过定点.
由于恒过定点,故当时,直线被圆截得的弦最短.
计算.
最短弦长
6.(25-26高二下·河南南阳·阶段检测)已知点,,在直线上存在点,满足,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设,由,可得点的轨迹方程,结合题意,由点到直线的距离小于等于半径,列不等式计算即可求解.
【详解】设.∵,
∴,化简整理,得,
∴点在以为圆心,为半径的圆上,
由题意可知,直线与圆有公共点,
∴,解得.
7.(26-27高二上·江西·期中)在平面直角坐标系中,已知圆,点,若圆上存在点,满足,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设点坐标,然后表示出和,建立方程后得到点的轨迹方程,由两个圆存在公共点,得到圆与圆的位置关系,从而得到圆心距和半径的关系,求出的取值范围.
【详解】设,则,.
因为,所以,即.
所以点的轨迹是以为圆心,以1为半径的圆.
又因为点在圆上,所以圆与圆有公共点,所以.
即,解得.
8.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知A,B是圆上的动点,且,P是圆上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设AB的中点为Q,根据弦AB的长,可得点Q的轨迹以O为圆心,半径的圆,根据向量线性运算法则及数量积公式,可得的表达式,根据两圆的位置关系,可得的范围,代入所求,即可得答案.
【详解】设AB的中点为Q,连接OQ,OA,则,且,
因为圆的半径,则,
所以点Q的轨迹是以O为圆心,半径的圆,
又,
所以,
因为P是圆上的动点,圆的半径,且,
所以,即,
所以.
二、多选题
9.(25-26高二下·河北石家庄·期中)已知,,三点,点在圆上运动,则的值可能为( )
A.64 B.72 C.84 D.85
【答案】BCD
【分析】根据两点间距离公式求解即可.
【详解】设,则,
则
,
所以,
即的取值范围为.
10.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知点,,点在圆:上运动,则( )
A.直线与圆相离
B.的最大值为
C.的面积的最小值为
D.圆半径为2
【答案】ACD
【分析】由圆的方程求出圆心和半径,可判断D;由直线方程的截距式,表示出直线的方程,求出圆心到直线的距离大于半径,即可判断A;由两点间距离公式求出,,计算即可判断B;先求,再利用两点间距离公式求出,利用面积公式计算即可.
【详解】
对于A ,圆的方程为,
圆心的坐标为,半径为,
,,
直线的方程为,即,
圆心到直线的距离,
直线与圆相离,故A正确;
对于B,,,
,故B错误;
对于C,,,
,
圆心到直线的距离,
点到直线的距离的最小值为,
面积的最小值为,故C正确;
对于D,圆的方程为,
圆心的坐标为,半径为,故D正确.
11.(2026·河北保定·一模)圆与圆的公切线的交点坐标可以是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】首先求出两圆的圆心与半径,再利用公切线方程求解交点坐标即可.
【详解】如图,作出符合题意的图形,
由题意得,圆心,半径.
将整理得,圆心,半径.
圆心距,两圆外切,
所以共有三条公切线,两两相交可得三个交点.
外公切线交点在连心线延长线上,由位似性质得交点为,
由图可得一条外公切线为,
设另一条外公切线方程为,
由圆心到切线距离等于半径得,
解得,所以;
两圆联立且内公切线的切点在连心线上,
所以切点坐标为,内公切线斜率为 ,方程为;
此时两两交点,对应选项A;
,对应选项B;,对应选项C;
故选项D不是公切线交点.
三、填空题
12.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知圆,圆与圆关于直线对称,则圆的标准方程是_____.
【答案】
【分析】利用对称性求出圆的圆心坐标即可.
【详解】圆的圆心,半径,
由圆与圆关于直线对称,得圆的圆心,半径,
所以圆的标准方程是.
故答案为:
13.(25-26高二上·广东惠州·期中)已知直线与圆交于两点.若弦的长为,则的值是___________
【答案】
【分析】分析可知圆心到直线的距离,结合垂径定理列式求解即可.
【详解】因为圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离,
由题意可得:,即,解得.
故答案为:.
14.(25-26高二上·广东深圳·期中)已知圆,点,在圆上存在点,使得为钝角,则的取值范围为_____________.
【答案】
【分析】设圆,在圆上存在点,使得为钝角,意味着点在圆内,等价于圆与圆相交,内切或内含,利用圆与圆的位置关系,列方程可得答案.
【详解】如图,设圆,当圆上存在一点在圆内时,为钝角,
所以点 在圆内,等价于圆与圆 相交,内切或内含,
,得.
所以的取值范围为.
四、解答题
15.(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)
【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.
16.(25-26高二上·山东德州·期中)已知圆心为C的圆经过点和,且圆心C在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)设点在圆C内,过点P的最长弦和最短弦分别为GH和EF,求四边形EHFG的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设圆心,根据解得,即可得圆心和半径,进而可得方程;
(2)根据圆的性质分析可知最长弦和最短弦,且最短弦EF垂直于GH,进而可求面积.
【详解】(1)由题意设圆心,
因为,即,
解得,即,
则半径,
所以圆C的标准方程为.
(2)因为,
由圆的性质可知过点P的最长弦过圆心,即为直径,即,
且最短弦EF垂直于GH,可得,
所以四边形EHFG的面积.
17.(26-27高二上·安徽·期中)已知圆的半径为,圆心在直线上,,且直线与圆相切.
(1)求圆的标准方程;
(2)若直线 被圆截得的弦的长度为,求实数的值.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)通过直线与圆相切时圆心到直线的距离等于半径求解;
(2)使用直线与圆相交弦的几何法求解.
【详解】(1)由题意知圆心到直线的距离为:,
解得或(舍),所以圆的标准方程为:.
(2)由(1)知圆心到直线的距离为:,
则直线被圆截得的弦长为:,
解得:或.
18.(2026高一·全国·专题练习)已知圆:,为圆上任意一点.
(1)求的最大值和最小值;
(2)求的最大值和最小值;
(3)求的最大值和最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为.
(2)最大值为,的最小值为.
(3)最大值为,最小值为.
【分析】(1)将转化为圆上点与定点连线的斜率,利用圆心到切线的距离等于半径,求出斜率的最值;
(2)将转化为直线在轴截距的线性函数,利用圆心到直线的距离等于半径,求出截距的最值,进而得到所求;
(3)将转化为圆上点到定点的距离的平方,利用定点到圆心的距离与半径的和、差,求出距离平方的最值.
【详解】(1)表示圆上的点与点连线的斜率,
设为,圆心,则过点的圆的切线方程为,即,
由圆心到切线的距离等于半径,可得,求得,
故的最大值为,最小值为.
(2)令,即,表示斜率为、在轴上的截距为的直线,
故当此直线和圆相切时,取最值.
圆心到直线的距离为半径,
可得,求得,或,
故的最大值为,的最小值为.
(3)与的距离为,
所以的最大值为,最小值为.
19.(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知圆,圆.
(1)判断并证明圆,圆的位置关系;
(2)若两圆与相交于,两点,满足,则称圆与圆正交.现有动圆与圆,圆均正交,自引动圆的切线.求证:切线长是定值.
【答案】(1)
两圆内含.
证明:因为圆圆心,半径,圆圆心,半径,
圆心距,所以两圆内含.
(2)
证明:设动圆圆心,半径为,动圆与圆交于,两点,由题意有,
所以,即,
动圆与圆交于,两点,
同理可得,即,故,
则有整理得,即圆心,
所以半径,
自引动圆的切线,切线长,
所以切线长是定值.
【分析】(1)求出圆心距即可判断两圆的位置关系.
(2)设出动圆的圆心和半径,根据 “两圆正交” 的定义,分别列出动圆与圆,圆正交的方程;
联立方程,消去半径,推导出圆心的轨迹方程;利用切线长公式,结合圆心轨迹方程,计算从引动圆的切线,即可证明其为定值.
【详解】(1)略
(2)略
试卷第1页(共3页)
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$圆测试卷
一、单选题
1.(25-26高二上·浙江杭州期中)已知点A(1,1),B(5,3),则以线段AB为直径的圆的方程为()
A.(x-32+(y-22=5
B.(x-22+(y-32=1
C.(x-32+(y-2}=5
D.(x-32+(y-2}=25
2.(26-27高二上·安徽期中)已知圆C的方程为x2+y2-2x-4=0,则圆C的圆心和半径分别是
()
A.C1,0,r=5
B.C1,0,r=V5
C.C2,0,r=5
D.C2,0,r=V5
3.(25-26高二上·福建三明·期中)已知方程x2+y2+4x-2y-5m=0表示圆,则实数m的取值范围是
()
A.m>1
B.m>-1
C.m<1
D.m<-1
4.(25-26高二上·湖北期中)设点P为圆x+y2=4上的动点,A1,0,B0,3,则3PA+PB的最小
值为()
A.3V2
B.5
C.210
D.4
5.(25-26高=下湖北期中)已知圆C:x-1?+y-32=25直线
1:m+2x+2m+1y-7m-8=0,则直线l被圆C截得的最短弦长为()
A.2V5
B.4V5
c.2V10
D.49V10
6.(25-26高二下河南南阳·阶段检测)已知点M(-1,0),N(0,1),在直线:x-y+b=0上存在点P,
满足PM=2PN|,则实数b的取值范围为()
A别
c
D.-m,u*m
7.(26-27高二上江西期中)在平面直角坐标系x0y中,已知圆C:(x-1P+(y-2=r(r>0小点
A-2,0若圆c上存在点M,满足1MA+MOP=4则,的取值范国是()
试卷第1页(共3页)
A.0,22+1
B.0,22-1
C.|22-1,22+1
D.22+1,+o∞
8.(25-26高二上浙江杭州:期中)己知A,B是圆C,:X2+y2=3上的动点,且1AB1=22P是圆
C2:(x-3P+(y-4P=1上的动点,则页·P电的取值范国为()
AB2-1
B.
C.[1,7]
D.947
77
二、多选题
9.(25-26高二下·河北石家庄·期中)已知A-2,-2,B-2,6,C4,-1三点,点H在圆x+y=4
上运动,则A?+B2+HC的值可能为()
A.64
B.72
C.84
D.85
10.(25-26高二上:浙江杭州:期中)已知点A3,0'B(0,3》点p在圆C(x-3}+(y-4Y=4上运动,
则()
A.直线AB与圆C相离
B.PA的最大值为5
C.△PAB的面积的最小值为6-3V2
D.圆C半径为2
11.(2026河北保定.一模)圆x2+y=1与圆x+y2-6x-8y+9=0的公切线的交点坐标可以是
()
A1,
B.(-1,2
三、填空题
试卷第2页(共3页)
12.(25:26高二上广东深圳期中)已知圆C,:(x+2}+(y-1P=1圆C,与圆C,关于直线y=x对称,
则圆℃2的标准方程是
13.(25-26高二上广东惠州期中)己知直线x-my-3=0与圆C:x2+y2=4交于A,B两点.若弦
AB的长为2V2,则m的值是
14.(25-26高=上-广东深圳:期中)已知圆M:(X-3+(y-4}=4点Aa,0,B-a,01a>0在
圆M上存在点P,使得∠APB为钝角,则a的取值范围为
四、解答题
15.(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P1,3,圆心为C2,-2:
(2)圆心在第一象限,半径为13,且与直线2x-3y=0相切于点3,2
16.(25-26高二上山东德州·期中)已知圆心为C的圆经过点A3,-1和B2,6,且圆心C在直线
x+y-1=0上
(1)求圆C的标准方程:
(2)设点P1,1在圆C内,过点P的最长弦和最短弦分别为GH和EF,求四边形EHFG的面积
17.(26-27高二上·安徽期中)已知圆C的半径为2,圆心Ca,b在直线x=2上,b>0,且直线
x+y-2=0与圆C相切.
(1)求圆C的标准方程;
(②若直线X-3y-m=0被圆C截得的弦AB的长度为410,
5,求实数m的值,
18.(2026商-·全国:专题练习)已知圆C:x+22+y=1'Px,y为圆C上任意一点.
④)求-2的最大值和最小值:
x-1
(2)求x-2y的最大值和最小值:
(3)求x-1P+y-1的最大值和最小值。
19.(25-26高二上江苏苏州期中)己知圆C,x-+y=1圆C:x-22+y=3
(1)判断并证明圆C1,圆C2的位置关系:
(2)若两圆O1与O2相交于A,B两点,满足01A⊥O2A,则称圆O1与圆O2正交,现有动圆M与圆C1,圆
C2均正交,自N3,0引动圆M的切线.求证:切线长是定值.
试卷第3页(共3页)