第二章直线和圆的方程4.1圆的标准方程基础训练(附解析新人教A版选择性必修第一册)
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2022-01-13 18:00:04
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圆的标准方程1.(2021浙江湖州高二期中联考)已知圆C的标准方程为(x-2)2+(y+3)2=12,则圆心C的坐标为()A.(-2,3)B.(2,-3)C.(2,3)D.(-2,-3)答案:B2.圆(x+2)2+y2=5关于原点(0,0)对称的圆的标准方程为()A.x2+(y-2)2=5B.(x-2)2+y2=5C.x2+(y+2)2=5D.(x-1)2+y2=5答案:B3.(2021北京汇文中学高二期中)圆心为(-3,2),且过点A(1,-1)的圆的标准方程是()A.(x-3)2+(y-2)2=5B.(x+3)2+(y-2)2=5C.(x-3)2+(y-2)2=25D.(x+3)2+(y-2)2=25答案:D4.(原创题)点A(-4,6)到圆(x+1)2+(y-2)2=36的距离的最大值为()A.5B.6C.8D.11答案:D5.(2021河北承德一中高二第二次月考)设圆M的标准方程为(x-3)2+(y-2)2=2,直线l的方程为x+y-3=0,点P的坐标为(2,1),那么()A.点P在直线l上,但不在圆M上B.点P在圆M上,但不在直线l上C.点P既在圆M上,又在直线l上D.点P既不在圆M上,又不在直线l上答案:C6.(2021四川成都第七中学高二期中)如果实数x、y满足(x-3)2+y2=5,那么x2+y2的最小值是()A.3+5B.25C.3-5D.3答案:C4
7.(2021辽宁六校协作体高二期中联考)若a为任意实数,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,5为半径的圆的标准方程为()A.(x+1)2+(y+2)2=5B.(x-1)2+(y+2)2=5C.(x+1)2+(y-2)2=5D.(x-1)2+(y-2)2=5答案:C8.(2021江西宜春高二期末)已知圆C与直线x+y=0及直线x+y-4=0都相切,且圆心在直线x-y=0上,则圆C的标准方程为()A.(x+1)2+(y-1)2=2B.(x-1)2+(y+1)2=2C.(x-1)2+(y-1)2=2D.(x+1)2+(y+1)2=2答案:C解析:由题意可知直线x+y=0与直线x+y-4=0平行,且两直线都与直线x-y=0垂直,由此可得圆C的直径为两直线x+y=0与x+y-4=0间的距离,且三条直线的交点组成的线段的中点为圆心,所以d=|0-(-4)|2=22,故r=2,由x-y=0,x+y=0,解得x=0,y=0,由x-y=0,x+y-4=0,解得x=2,y=2,所以圆心坐标为(0+22,0+22),即(1,1),所以圆C的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=2.素养提升练9.(多选题)设圆Ck:(x-k)2+(y-k)2=4(k∈R),则下列说法正确的是()A.无论k如何变化,圆心Ck都在一条直线上B.所有圆Ck均不经过点(3,0)C.经过点(2,2)的圆Ck有且只有一个D.所有圆Ck的面积均为4 π答案:A;B;D解析:易知圆心Ck(k,k)在直线y=x上,∴A中说法正确;令(3-k)2+(0-k)2=4,化简得2k2-6k+5=0,∵Δ=36-40=-4<0,∴方程2k2-6k+5=0无解,∴B中说法正确;由(2-k)2+(2-k)2=4化简得k2-4k+2=0,∵Δ=16-8=8>0,∴k2-4k+2=0有两个不相等的实数根,∴经过点(2,2)的圆Ck有两个,故C中说法错误;易知圆Ck的半径为2,4
∴圆Ck的面积为4 π,∴D中说法正确.10.(多选题)已知△ABC的三个顶点分别为A(-2,3),B(-2,-1),C(6,-1),则下列说法正确的是()A.△ABC外接圆的面积为πB.直线AC的方程为x+2y-4=0C.△ABC为直角三角形D.△ABC外接圆的标准方程为(x-32)2+y2=854答案:B;C解析:易知AB的垂直平分线的方程为y=1,线段AC的中点为(2,1),直线AC的斜率为-12,所以线段AC的垂直平分线的斜率为2,AC的垂直平分线的方程为y-1=2(x-2),与y=1联立,得△ABC外接圆的圆心为P(2,1),易得|PA|=25,所以△ABC外接圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=20,面积为20 π,所以D中说法错误,A中说法错误;依题意得直线AC的方程为y+13+1=x-6-2-6,即x+2y-4=0,所以B中说法正确;因为|AB|2+|BC|2=|AC|2,所以△ABC是直角三角形,所以C中说法正确.11.(2021天津武清天和城实验中学高二期中)圆(x-1)2+y2=2关于直线2x-y+3=0对称的圆的标准方程是.答案:(x+3)2+(y-2)2=2解析:易知圆(x-1)2+y2=2的圆心为(1,0),半径为2.设(1,0)关于直线2x-y+3=0对称的点的坐标为(m,n),则nm-1=-12,2×m+12-n2+3=0,解得m=-3,n=2,故所求圆的标准方程为(x+3)2+(y-2)2=2.12.(2021重庆一中高二月考)圆C过点A(6,0),B(1,5),且圆心在直线l:2x-7y+8=0上,则圆C的标准方程为.答案:(x-3)2+(y-2)2=13解析:易知直线AB的斜率k=5-01-6=-1,所以线段AB的垂直平分线m的斜率为1.4
易知线段AB的中点的横坐标和纵坐标分别为x=6+12=72,y=0+52=52,所以直线m的方程为y-52=x-72,即x-y-1=0.又圆心在直线l上,所以圆心是直线m与直线l的交点.联立得x-y-1=0,2x-7y+8=0,解得x=3,y=2,所以圆心为C(3,2).又半径r=|CA|=13,所以所求圆的标准方程是(x-3)2+(y-2)2=13.13.(原创题)在平面直角坐标系中,点A在直线l:y=7x+4上,B(7,3),以线段AB为直径的圆C(C为圆心)与直线l相交于另一个点D,AB⊥CD.(1)求圆C的标准方程;(2)若点A不在第一象限内,求x2+y2的最小值.答案:(1)易知BD⊥AD,∴kBD=-17,设Da,7a+4,则7a+4-3a-7=-17,解得a=0,∴D(0,4),在△ABD中,AB⊥CD,C为线段AB的中点,∴|AD|=|BD|,设A(b,7b+4),圆C的半径为R,则(b-0)2+(7b+4-4)2=(7-0)2+(3-4)2,解得b=1或b=-1.①当b=1时,A(1,11),2R=2|AD|=10,圆心为(4,7),此时圆C的标准方程为(x-4)2+(y-7)2=25;②当b=-1时,A(-1,-3),2R=2|AD|=10,圆心为(3,0),此时圆C的标准方程为(x-3)2+y2=25.综上,圆C的标准方程为(x-4)2+(y-7)2=25或(x-3)2+y2=25.(2)由题意及(1)知,圆C的标准方程为(x-3)2+y2=25.x2+y2表示圆C上的点到原点的距离的平方,∴(x2+y2)min=(32+02-5)2=44