内容正文:
第08讲:圆的方程
题型一、求圆的标准方程 2
题型二:求圆的一般方程 3
题型三:二元二次方程表示圆的参数问题 4
题型四:圆的定点问题 5
题型五:轨迹方程问题 7
题型六:点和圆的位置关系 9
题型七:点和圆的最值问题 10
题型八:圆的方程综合问题 12
知识点一 圆的标准方程
(1)条件:圆心为C(a,b),半径长为r.
(2)方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.
(3)特例:圆心为坐标原点,半径长为r的圆的方程是x2+y2=r2.
知识点二 圆的一般方程
1.圆的一般方程
当D2+E2-4F>0时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0称为圆的一般方程.
2.方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的图形
条件
图形
D2+E2-4F<0
不表示任何图形
D2+E2-4F=0
表示一个点
D2+E2-4F>0
表示以为圆心,以为半径的圆
知识点三 点与圆的位置关系
点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断方法
位置关系
利用距离判断
利用方程判断
点M在圆上
|CM|=r
(x0-a)2+(y0-b)2=r2
点M在圆外
|CM|>r
(x0-a)2+(y0-b)2>r2
点M在圆内
|CM|<r
(x0-a)2+(y0-b)2<r2
题型一、求圆的标准方程
【例1】.(25-26高二上·北京延庆·期末)根据下列条件,求圆的标准方程.
(1)圆心在,且过点;
(2)以,为直径的两个端点的圆;
(3)圆心在直线上,且过和点.
【详解】(1)由条件可知,所以圆的标准方程为.
(2),所以半径,圆心为,所以圆的标准方程为;
(3)设圆的标准方程为,所以,解得:,,,
所以圆的标准方程为.
【变式1】.(26-27高二上·云南昆明·阶段检测)根据下列条件,求圆的标准方程.
(1)圆心在,且过点;
(2)圆心在直线:上,且过和点.
【详解】(1)因为圆心在,且过点,
可得,圆的半径,
所以圆的标准方程为.
(2)设圆心为,半径为,圆的标准方程为.
因为圆心在直线:上,所以,
又因为圆过点和点,所以,即,
两边平方可得,,整理得,,联立方程,,解得,
则,综上所述,圆的标准方程为.
【变式2】.(26-27高二上·全国·课堂例题)根据下列条件,求圆的标准方程.
(1)圆心在,且过点;
(2)以,为直径的两个端点的圆;
【详解】(1)由条件可知半径,圆心为,
所以圆的标准方程为.
(2)由题意得,所以半径,
由中点坐标公式得圆心为,
所以圆的标准方程为.
题型二:求圆的一般方程
【例2】.(2026高二·全国·专题练习)在中,是坐标原点,,,则的外接圆方程为_________.
【答案】
【详解】设的外接圆的方程为(),
则,解得,
所以的外接圆方程为.
【变式1】.(24-25高二上·天津滨海新区·期中)已知点外接圆的方程是__________
【答案】
【详解】设所求圆的方程为.
由已知,点的坐标满足上述方程,分别代入方程,
可得关于的三元一次方程组,解方程组得,
于是得到所求圆的一般方程为.
故答案为:.
【变式2】.(23-24高三下·河南郑州·阶段检测)平面几何中有一个著名的定理:的三条高线的垂足、三边中点及三个顶点与垂心连线段的中点共圆,该圆称为的九点圆或欧拉圆,若,,的垂心为,则的九点圆的标准方程为______.
【答案】
【详解】由,,,可得中点为,中点为,中点为,
设的九点圆方程为,
代入三点坐标,可得,解得,
即,化简可得圆的标准方程为.
故答案为:
题型三:二元二次方程表示圆的参数问题
【例3】.(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)若二元二次方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为二元二次方程表示圆,
所以,解得,
即实数的取值范围为.
【变式1】.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)已知方程表示圆,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将方程配成标准式,即可得到,解得即可.
【详解】方程,即,
因为方程表示圆,
所以,解得,即实数m的取值范围是.
故选:B.
【变式2】.(25-26高二上·河北唐山·期中)方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A.或 B. C. D.
【答案】B
【详解】对于方程,若表示圆,
则需满足(其中,,).
代入得, 化简为,
即, 因式分解得, 解得.
故选:B
题型四:圆的定点问题
【例4】.(19-20高二上·江西吉安·期中)已知方程表示的曲线恒过第三象限内的一个定点,若点又在直线:上,则
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】方程可化为.
曲线恒过定点,,解得或.
点在第三象限,,代入直线的方程,
可得.
故选:.
【变式1】.(25-26高二上·湖北武汉·阶段检测)对任意实数,动圆恒过两个定点,请写出一个定点坐标______.
【答案】或
【详解】将原方程整理为:
因为对于任意,该方程恒成立,所以的系数和常数项都必须为,即:
由第一个方程,代入第二个方程得:
将代入,得.
所以,定点坐标为或.
故答案为:或
【变式2】.(2025高三·全国·专题练习)已知函数过定点,且与坐标轴有3个不同的交点,,,那么经过,,三点的圆一定经过定点______.
【答案】,
【详解】由题设,可得,故,
令,则,不妨令其为,令
令,则,且,
所以或,则是的两个根,
经过,,三点的圆为,
所以,即是的两个根,则,
且且(否则与中一点重合且为原点),则,
综上, ,则,
令,可得,即或,
对应分别为,所以圆必过,.
故答案为:,
题型五:轨迹方程问题
【例5】.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)(1)已知动点到定点的距离与到定点的距离之比为,求动点的轨迹方程;
(2)已知圆,线段的一端点在圆上运动,另一个端点.求线段的中点的轨迹方程.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设,由题意可知:,即,则,整理可得,所以动点的轨迹方程为;
(2)设,因为点为线段的中点,且,则,又因为点在圆上运动,则,可得,
所以点的轨迹方程为.
【变式1】.(25-26高二上·天津和平·期中)已知圆经过点,,圆心在直线上.
(1)求线段的垂直平分线的方程;
(2)求圆的方程;
(3)若点,是圆上任意一点,线段的中点为,求动点的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)线段的中点,,
所以线段的垂直平分线的方程为,即.
(2)设圆的方程为,
由题意可知,解得,
所以圆的方程为.
(3)设点的坐标为,点的坐标为,
因为点的坐标是,点是线段的中点,所以,
即,
因为端点在圆上运动,所以,
代入可得,即,
因此线段的中点的轨迹方程为.
【变式2】.(25-26高二上·吉林长春·期中)已知圆过,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若点的坐标是,点是圆上的一个动点,点满足,求点的轨迹方程,并说明轨迹的形状.
【答案】(1);
(2),轨迹形状为以为圆心,为半径的圆.
【详解】(1)设圆的圆心为,半径为,其标准方程为,
因为圆心在直线上,因此,即,圆心可表示为,
因为圆经过和,则圆心到、的距离相等,由距离公式得:
解得,代入,得,即圆心为,
半径,
因此,圆的方程为;
(2)设,则,
由,其中,则向量关系为:,即,
解此方程组,用表示:,
代入圆的方程,得:,
化简得:.
所以点的轨迹方程为, 其轨迹为以为圆心,为半径的圆.
题型六:点和圆的位置关系
【例6】.(24-25高二上·河南郑州·期中)已知,是方程的两个不等实数根,则点与圆:的位置关系是( )
A.在圆内 B.在圆上 C.在圆外 D.无法确定
【答案】C
【详解】由是方程的两个不等实数根,得,
则,
所以点与圆外.
故选:C
【变式1】.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)若点在圆的外部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二元二次方程表示圆的条件,以及点与圆的位置关系,列出不等式组,即可求解.
【详解】因为点在圆的外部,
则满足,解得
所以实数的取值范围是.
【变式2】.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)若点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B.(-10,6) C. D.
【答案】B
【详解】点在圆外,即点到圆心的距离大于半径.
将圆方程化为标准形式得,圆心为,点 P 到圆心距离为 4,
故有,解得;
故选:B
题型七:点和圆的最值问题
【例7】.(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)已知点O是坐标原点,点M是圆上的动点,当动点P在直线上运动时,的最小值为______.
【答案】12
【详解】如图,
设点关于直线对称的点为,
则,解得,即,
由得,其圆心为,半径,
则,
当且仅当P,M均在线段AC上时,取得最小值12.
【变式1】.(25-26高二下·广东潮州·期末)已知点是矩形内的动点,且,,,点为边上的动点,则的最小值为________.
【答案】
【详解】如图,以为原点,为轴,为轴建立直角坐标系,
则,,,,设动点,
由平方得整理配方得
,即的轨迹是以为圆心,半径的圆在矩形内的部分.
在直线上,作关于的对称点,由对称性质得,
因此,对圆上动点,的最小值为定点到圆心的距离减去半径.
由于,故,即的最小值为.
【变式2】.(2026·安徽淮北·二模)已知点,分别是直线和圆上的动点,,则的最小值为____________.
【答案】
【详解】设中点为 ,则 ,所以 .
得的轨迹是和两条平行线所夹的区域,点到该区域的最小距离为点到直线的距离,
因为点 在圆 上,圆心 ,半径 ,
设点 到直线 的距离为 ,
则:,
所以 .
又因为 ,所以 .
综上, 的最小值为 .
题型八:圆的方程综合问题
【例8】.(25-26高二上·河南焦作·阶段检测)的三个顶点分别是、、.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求过点、,且圆心在直线上的圆的标准方程;
(3)求的外接圆方程.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)边的中点.中线过与,斜率,
故:,即.
(2)的中点为,的斜率为,故的垂直平分线方程为.
圆心在直线上,联立
解得.半径,故圆的标准方程为.
(3)由(2)得圆心,又,
,,
故三点均在圆上,所以的外接圆就是圆,方程为.
【变式1】.(25-26高二上·浙江湖州·期末)已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)设点在圆上运动,求的最大值与最小值.
【答案】(1)
(2)最大值与最小值分别为49和9
【详解】(1)线段的中垂线为,
因为圆心在直线上,所以圆心满足:
,解得,即圆心
又半径,所以圆C的方程为;
(2)方法1:设,则,
又因为,
,所以,
当且仅当三点共线时等号成立
所以,即最大值与最小值分别为49和9.
方法2:设,
则
所以的最大值与最小值分别为49和9.
【变式2】.(25-26高二上·辽宁丹东·阶段检测)古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,
(1)求曲线的方程;
(2)若点,求的最小值和最大值.
(3)求曲线上的点到直线的最小距离.
【答案】(1)
(2)最小值为,最大值为
(3)
【详解】(1)设,则,化简得,,
即.
(2)由知,圆心为,半径,因为,所以点在圆外,
,所以.
(3)因为圆心到直线的距离为,
所以曲线上的点到直线的最小距离为.
一、单选题
1.(26-27高二上·江苏扬州·阶段检测)若圆的圆心为,且与轴相切,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先根据题意求出圆的标准式,从而再求出一般式.
【详解】由已知得圆的半径为,故圆的方程为,
即.
2.(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)已知方程表示圆,则其圆心坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据圆的一般方程的特征,求解圆心坐标.
【详解】由圆的一般方程,其圆心坐标为.
可得圆方程,对应,,
代入公式计算可得:圆心横坐标为,纵坐标为,
因此圆心坐标为.
3.(26-27高二上·四川·期中)若圆关于直线对称,则的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】A
【详解】因为圆方程为,所以圆心为,
又因为圆关于直线对称,所以圆心在直线上,
所以,即.
4.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)若,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,化为标准方程为,
所以点在以为圆心,为半径的圆上.
的几何意义是点到原点的距离的平方,
在平面直角坐标系中画出草图,分析可知,
当三点共线且在中间时,
距离取最小值为,
所以的最小值为.
5.(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.
6.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知是圆上的一动点,点在轴上的投影为点 ,若,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设动点,圆上点,
因为是在轴上的投影,则易得,
,,
因为 ,所以,解得, (*),
因为是圆上,所以,
将(*)代入得,即,
则点的轨迹方程为.
7.(2026·湖北武汉·模拟预测)某数据中心有一核心节点,周围边缘节点均部署在圆上.定义流量损耗函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由圆可知圆心,半径,
令,则,因为,,
所以,
所以,
因为在上单调递增,
所以当时,.
二、多选题
8.(26-27高二上·广东深圳·阶段检测)在中,,的内心,下列说法正确的有( )
A.的内切圆的半径为10
B.直线方程为
C.直线方程为
D.外接圆的方程为
【答案】BCD
【详解】直线的方程为,即,
内心到直线的距离为,
故的内切圆的半径为,故A错误;
当直线斜率不存在时,直线方程为,
此时到直线的距离为,不符合的内切圆的半径为,
当直线斜率存在时,设直线方程为,即,
则,解得或,
其中时,表示的是直线,舍去,
所以直线方程为,即,故B正确;
当直线斜率不存在时,直线方程为,
此时到直线的距离为,不符合的内切圆的半径为,
当直线斜率存在时,设直线方程为,即,
则,解得或,
其中时,表示的是直线,舍去,
所以直线方程为,即,故C正确;
联立,解得,所以,
设外接圆的方程为,
所以,解得,
所以外接圆的方程为,故D正确.
9.(26-27高二上·海南海口·阶段检测)已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A.k的取值范围为
B.圆心坐标为
C.当k时,半径
D.当k时,圆面积为
【答案】AC
【分析】写出圆的标准方程确定圆心和半径,再结合各项的描述判断正误.
【详解】将方程配方化为,
所以,故的取值范围为,A正确;
由圆的标准方程知圆心为,半径为,故B错误;
当时,半径为,C正确;
当时,半径为,圆面积为,D错误.
10.(2026·山西忻州·模拟预测)点在单位圆上运动.记点到直线的距离为,到直线的距离为.则下列说法正确的是( )
A. B.的最大值为
C.满足的点有且仅有2个 D.
【答案】ABD
【分析】利用点到直线的距离公式、圆的定义结合基本不等式判定各选项即可.
【详解】设,则.
点到直线的距离为,点到直线的距离为.
对于A,.故A正确.
对于B,由于,且,
所以.
因此.当且仅当时取等,故B正确.
对于C,若,则.
平方得,化简得.
单位圆上满足的点有(1,0),(-1,0),(0,1),(0,-1),共4个,故C错误.
对于D,由,得.故D正确.
11.(26-27高二上·江苏淮安·阶段检测)已知圆及点,则下列说法中正确的是( )
A.圆心的坐标为
B.若点在圆上,则直线的斜率为
C.点在圆内
D.若是圆上任一点,则的取值范围为
【答案】ABD
【分析】根据题意转化为圆的标准方程,由圆心坐标可判断A选项;通过点代入圆的方程求得的值,进而由斜率公式可求的斜率并可判断B选项;点与圆的位置关系可判断C选项;利用圆心到的距离可得的取值范围并可判断D选项.
【详解】把转化为标准方程,
则,如图所示,作出符合题意的图形,
对于A:圆心的坐标为,故A正确;
对于B:当点在圆上,则有,
化简得,解得.
即,所以直线的斜率为,故B正确;
对于C:因为,所以点在圆外,故C错误;
对于D:因为, ,
所以,即,故D正确.
三、填空题
12.(26-27高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)求以直线和的交点为圆心,半径为4的圆的标准方程______
【答案】
【分析】先求直线和的交点,进而求圆的标准方程.
【详解】由题意有:,
所以圆的圆心为,半径为4,
所以圆的标准方程为: .
13.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)已知圆:,又点在圆上运动,点,则线段中点的轨迹方程为______.
【答案】
【详解】设在圆上运动,则:①,
设的中点,由中点坐标公式:,
解得,
将代入①:得
化简得:
即:
因此线段中点的轨迹方程为:.
14.(25-26高一下·江苏无锡·期中)复数满足,则的最小值为________.
【答案】
【详解】设,
由得,
所以,
即点是圆心为,半径为1的圆上的动点,
,表示的是点与点的距离,而在圆外
所以的最小值为点到圆心的距离减去半径,
即的最小值为.
15.(25-26高三·全国·一轮复习)已知两定点,,动点M与定点P,Q的距离之比(,),那么点M的轨迹是阿波罗尼斯圆,若其方程为,则的值为______.
【答案】
【详解】如图所示,根据阿波罗尼斯圆的性质得,与相似,
于是有,
又,且阿波罗尼斯圆方程为,
所以,,因此,,
由于,因此,故的值为.
四、解答题
16.(2026高二下·上海·专题练习)已知平面直角坐标系中定点,,O为坐标原点.动点M满足,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)求线段AM中点P的轨迹方程.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设,由,,
可得,
两边同时平方,整理可得,
即,
故曲线C的方程是;
(2)设,
因为,所以由中点坐标公式可得,
将点M坐标代入
得到,化简可得,
即点P的轨迹方程为.
17.(25-26高二上·广东汕尾·期末)已知倾斜角为的直线过点,圆的圆心在直线上,且圆过点和点.
(1)求直线的一般式方程和圆的标准方程;
(2)求的面积.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)由题意可知,直线的斜率为,且过点,
所以直线的方程为,即直线的一般式方程为,
因为圆心在直线上,所以可设圆心,
因为A,B是圆上的两点,
所以,则,解得,
所以圆心,圆的半径为,
故所求的圆的标准方程是.
(2)直线AB的方程为,
圆心到直线AB的距离为,
所以的面积为.
18.(25-26高二上·福建·阶段检测)在平面直角坐标系中,若圆的圆心在轴上,且过两点.
(1)求圆的方程;
(2)设,点为圆上的动点,证明:为定值.
【详解】(1)由题可设,由得,解得.
所以圆心,半径.
所以圆的方程为.
(2)设,则.
.
即为定值.
19.(25-26高二上·陕西安康·期中)已知圆的圆心在直线上.
(1)求;
(2)过的直线与相交于.
(i)求的一般式方程;
(ii)记为圆上一点,求的最大值.
【详解】(1)因为圆的圆心为,半径为,由题有,解得,所以的值为.
(2)(i)由(1)知,所以,又在直线上,所以,得到,则直线的斜率为,所以的方程为,其一般式方程为.
(ii)由(1)知圆,圆心为,半径为,
所以的最大值为,即的最大值为.
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第08讲:圆的方程
题型一、求圆的标准方程 2
题型二:求圆的一般方程 2
题型三:二元二次方程表示圆的参数问题 3
题型四:圆的定点问题 3
题型五:轨迹方程问题 3
题型六:点和圆的位置关系 4
题型七:点和圆的最值问题 4
题型八:圆的方程综合问题 5
知识点一 圆的标准方程
(1)条件:圆心为C(a,b),半径长为r.
(2)方程:(x-a)2+(y-b)2=r2.
(3)特例:圆心为坐标原点,半径长为r的圆的方程是x2+y2=r2.
知识点二 圆的一般方程
1.圆的一般方程
当D2+E2-4F>0时,二元二次方程x2+y2+Dx+Ey+F=0称为圆的一般方程.
2.方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的图形
条件
图形
D2+E2-4F<0
不表示任何图形
D2+E2-4F=0
表示一个点
D2+E2-4F>0
表示以为圆心,以为半径的圆
知识点三 点与圆的位置关系
点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2的位置关系及判断方法
位置关系
利用距离判断
利用方程判断
点M在圆上
|CM|=r
(x0-a)2+(y0-b)2=r2
点M在圆外
|CM|>r
(x0-a)2+(y0-b)2>r2
点M在圆内
|CM|<r
(x0-a)2+(y0-b)2<r2
题型一、求圆的标准方程
【例1】.(25-26高二上·北京延庆·期末)根据下列条件,求圆的标准方程.
(1)圆心在,且过点;
(2)以,为直径的两个端点的圆;
(3)圆心在直线上,且过和点.
【变式1】.(26-27高二上·云南昆明·阶段检测)根据下列条件,求圆的标准方程.
(1)圆心在,且过点;
(2)圆心在直线:上,且过和点.
【变式2】.(26-27高二上·全国·课堂例题)根据下列条件,求圆的标准方程.
(1)圆心在,且过点;
(2)以,为直径的两个端点的圆;
题型二:求圆的一般方程
【例2】.(2026高二·全国·专题练习)在中,是坐标原点,,,则的外接圆方程为_________.
【变式1】.(24-25高二上·天津滨海新区·期中)已知点外接圆的方程是__________
【变式2】.(23-24高三下·河南郑州·阶段检测)平面几何中有一个著名的定理:的三条高线的垂足、三边中点及三个顶点与垂心连线段的中点共圆,该圆称为的九点圆或欧拉圆,若,,的垂心为,则的九点圆的标准方程为______.
题型三:二元二次方程表示圆的参数问题
【例3】.(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)若二元二次方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式1】.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)已知方程表示圆,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】.(25-26高二上·河北唐山·期中)方程表示圆,则实数的取值范围是( )
A.或 B. C. D.
题型四:圆的定点问题
【例4】.(19-20高二上·江西吉安·期中)已知方程表示的曲线恒过第三象限内的一个定点,若点又在直线:上,则
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1】.(25-26高二上·湖北武汉·阶段检测)对任意实数,动圆恒过两个定点,请写出一个定点坐标______.
【变式2】.(2025高三·全国·专题练习)已知函数过定点,且与坐标轴有3个不同的交点,,,那么经过,,三点的圆一定经过定点______.
题型五:轨迹方程问题
【例5】.(25-26高二上·内蒙古包头·期中)(1)已知动点到定点的距离与到定点的距离之比为,求动点的轨迹方程;
(2)已知圆,线段的一端点在圆上运动,另一个端点.求线段的中点的轨迹方程.
【变式1】.(25-26高二上·天津和平·期中)已知圆经过点,,圆心在直线上.
(1)求线段的垂直平分线的方程;
(2)求圆的方程;
(3)若点,是圆上任意一点,线段的中点为,求动点的轨迹方程.
【变式2】.(25-26高二上·吉林长春·期中)已知圆过,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)若点的坐标是,点是圆上的一个动点,点满足,求点的轨迹方程,并说明轨迹的形状.
题型六:点和圆的位置关系
【例6】.(24-25高二上·河南郑州·期中)已知,是方程的两个不等实数根,则点与圆:的位置关系是( )
A.在圆内 B.在圆上 C.在圆外 D.无法确定
【变式1】.(26-27高二上·天津河西·阶段检测)若点在圆的外部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)若点在圆外,则实数的取值范围为( )
A. B.(-10,6) C. D.
题型七:点和圆的最值问题
【例7】.(26-27高三上·湖南衡阳·开学考试)已知点O是坐标原点,点M是圆上的动点,当动点P在直线上运动时,的最小值为______.
【变式1】.(25-26高二下·广东潮州·期末)已知点是矩形内的动点,且,,,点为边上的动点,则的最小值为________.
【变式2】.(2026·安徽淮北·二模)已知点,分别是直线和圆上的动点,,则的最小值为____________.
题型八:圆的方程综合问题
【例8】.(25-26高二上·河南焦作·阶段检测)的三个顶点分别是、、.
(1)求边上的中线所在直线的方程;
(2)求过点、,且圆心在直线上的圆的标准方程;
(3)求的外接圆方程.
【变式1】.(25-26高二上·浙江湖州·期末)已知圆经过点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)设点在圆上运动,求的最大值与最小值.
【变式2】.(25-26高二上·辽宁丹东·阶段检测)古希腊著名数学家阿波罗尼斯(约公元前262年至前190年)与欧几里得、阿基米德齐名,著有《圆锥曲线论》八卷.他发现平面内到两个定点的距离之比为定值的点所形成的图形是圆.后来人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆.已知在平面直角坐标系中,.点满足,设点的轨迹为曲线,
(1)求曲线的方程;
(2)若点,求的最小值和最大值.
(3)求曲线上的点到直线的最小距离.
一、单选题
1.(26-27高二上·江苏扬州·阶段检测)若圆的圆心为,且与轴相切,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)已知方程表示圆,则其圆心坐标为( )
A. B. C. D.
3.(26-27高二上·四川·期中)若圆关于直线对称,则的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
4.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)若,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(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
6.(2026·贵州遵义·模拟预测)已知是圆上的一动点,点在轴上的投影为点 ,若,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
7.(2026·湖北武汉·模拟预测)某数据中心有一核心节点,周围边缘节点均部署在圆上.定义流量损耗函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(26-27高二上·广东深圳·阶段检测)在中,,的内心,下列说法正确的有( )
A.的内切圆的半径为10
B.直线方程为
C.直线方程为
D.外接圆的方程为
9.(26-27高二上·海南海口·阶段检测)已知表示圆,则下列结论正确的是( )
A.k的取值范围为
B.圆心坐标为
C.当k时,半径
D.当k时,圆面积为
10.(2026·山西忻州·模拟预测)点在单位圆上运动.记点到直线的距离为,到直线的距离为.则下列说法正确的是( )
A. B.的最大值为
C.满足的点有且仅有2个 D.
11.(26-27高二上·江苏淮安·阶段检测)已知圆及点,则下列说法中正确的是( )
A.圆心的坐标为
B.若点在圆上,则直线的斜率为
C.点在圆内
D.若是圆上任一点,则的取值范围为
三、填空题
12.(26-27高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)求以直线和的交点为圆心,半径为4的圆的标准方程______
13.(25-26高二上·福建厦门·阶段检测)已知圆:,又点在圆上运动,点,则线段中点的轨迹方程为______.
14.(25-26高一下·江苏无锡·期中)复数满足,则的最小值为________.
15.(25-26高三·全国·一轮复习)已知两定点,,动点M与定点P,Q的距离之比(,),那么点M的轨迹是阿波罗尼斯圆,若其方程为,则的值为______.
四、解答题
16.(2026高二下·上海·专题练习)已知平面直角坐标系中定点,,O为坐标原点.动点M满足,记M的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)求线段AM中点P的轨迹方程.
17.(25-26高二上·广东汕尾·期末)已知倾斜角为的直线过点,圆的圆心在直线上,且圆过点和点.
(1)求直线的一般式方程和圆的标准方程;
(2)求的面积.
18.(25-26高二上·福建·阶段检测)在平面直角坐标系中,若圆的圆心在轴上,且过两点.
(1)求圆的方程;
(2)设,点为圆上的动点,证明:为定值.
19.(25-26高二上·陕西安康·期中)已知圆的圆心在直线上.
(1)求;
(2)过的直线与相交于.
(i)求的一般式方程;
(ii)记为圆上一点,求的最大值.
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