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1、
人教版高中數(shù)學(xué)必修精品教學(xué)資料
課后提升作業(yè)二十五
圓的一般方程
(45分鐘 70分)
一、選擇題(每小題5分,共40分)
1.以圓x2+2x+y2=0的圓心為圓心,半徑為2的圓的方程為 ( )
A.(x+1)2+y2=2
B.(x+1)2+y2=4
C.(x-1)2+y2=2
D.(x-1)2+y2=4
【解析】選B.圓x2+2x+y2=0的圓心坐標(biāo)為(-1,0),所以所求圓的方程為(x+1)2+y2=4.
2.方程x2+y2-2ax+2=0表示圓心為C(2,0)的圓,則圓的半徑r= ( )
A. B.2 C. D.4
【解析】選A.方程配
2、方得(x-a)2+y2=a2-2,由于圓心C(2,0),所以a=2,因此r==.
3.(2016·聊城高一檢測(cè))兩圓x2+y2-4x+6y=0和x2+y2-6x=0的圓心連線方程為
( )
A.x+y+3=0
B.2x-y-5=0
C.3x-y-9=0
D.4x-3y+7=0
【解析】選C.兩圓的圓心分別為(2,-3),(3,0),直線方程為y=(x-3),即3x-y-9=0.
【延伸探究】本題條件不變,則兩圓的圓心連線的垂直平分線方程是________.
【解析】?jī)蓤A的圓心為A(2, -3)與B(3,0),AB的中點(diǎn)為,故AB的垂直平分線方程為y+=-,即2x
3、+6y+4=0.所以x+3y+2=0.
答案:x+3y+2=0
4.方程x2+y2+2ax-b2=0表示的圖形是 ( )
A.一個(gè)圓
B.只有當(dāng)a=0時(shí),才能表示一個(gè)圓
C.一個(gè)點(diǎn)
D.a,b不全為0時(shí),才能表示一個(gè)圓
【解析】選D.(2a)2+4b2=4(a2+b2),
當(dāng)a=b=0時(shí),方程表示一個(gè)點(diǎn);
當(dāng)a,b不全為0時(shí),方程表示一個(gè)圓.
5.(2016·蘭州高一檢測(cè))如果圓x2+y2+ax+by+c=0(a,b,c不全為零)與y軸相切于原點(diǎn),那么 ( )
A.a=0,b≠0,c≠0 B.b=c=0,a≠0
C.a=c=0,b≠0 D
4、.a=b=0,c≠0
【解析】選B.符合條件的圓的方程為+y2=,即x2+y2+ax=0.
所以b=0,a≠0,c=0.
6.若直線3x+y+a=0始終平分圓x2+y2+2x-4y=0的周長(zhǎng),則a的值為 ( )
A.-1 B.1
C.3 D.-3
【解題指南】直線平分圓的周長(zhǎng),說(shuō)明直線一定過(guò)該圓的圓心,把圓心坐標(biāo)代入直線方程即可求出a的值.
【解析】選B.因?yàn)閳Ax2+y2+2x-4y=0的圓心為(-1,2),所以3x+y+a=0過(guò)點(diǎn)(-1,2),
即-3+2+a=0,
所以a=1.
7.當(dāng)點(diǎn)P在圓x2+y2=1上運(yùn)動(dòng)時(shí),它與定點(diǎn)Q(3,0)連接
5、的線段PQ中點(diǎn)的軌跡方程是 ( )
A.x2+y2+6x+5=0
B.x2+y2-6x+8=0
C.x2+y2-3x+2=0
D.x2+y2+3x+2=0
【解題指南】設(shè)出PQ中點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y),然后用x,y表示出點(diǎn)P的坐標(biāo),將P點(diǎn)坐標(biāo)代入圓的方程即可.
【解析】選C.設(shè)PQ中點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則P (2x-3,2y),代入x2+y2=1,得4x2+4y2-12x+8=0,即x2+y2-3x+2=0.
8.(2016·北京高一檢測(cè))若方程x2+y2+(λ-1)x+2λy+λ2=0表示圓,則λ的取值范圍是 ( )
A.(0,+∞) B.
C.
6、 D.R
【解析】選C.D2+E2-4F=(λ-1)2+4λ2-5λ2>0,
解不等式得λ<.
二、填空題(每小題5分,共10分)
9.圓x2+y2+2x-4y+m=0的直徑為3,則m的值為________.
【解析】因?yàn)?x+1)2+(y-2)2=5-m,
所以r==,所以m=.
答案:
10.(2016·北京高一檢測(cè))已知圓C:x2+y2+2x+ay-3=0(a為實(shí)數(shù))上任意一點(diǎn)關(guān)于直線l:x-y+2=0的對(duì)稱點(diǎn)都在圓C上,則圓心為________,半徑為________.
【解析】由題意可得圓C的圓心在直線x-y+2=0上,將代入直線方程得-
7、1-+2=0,解得a=-2.故圓C的方程為x2+y2+2x-2y-3=0.
即(x+1)2+(y-1)2=5,因此圓心為(-1,1),半徑為.
答案:(-1,1)
三、解答題(每小題10分,共20分)
11.(2016·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))已知圓C:x2+y2+Dx+Ey+3=0,圓心在直線x+y-1=0上,且圓心在第二象限,半徑長(zhǎng)為,求圓的一般方程.
【解析】圓心C,因?yàn)閳A心在直線x+y-1=0上,所以---1=0,即D+E=-2.①
又因?yàn)榘霃介L(zhǎng)r==,
所以D2+E2=20.②
由①②可得或
又因?yàn)閳A心在第二象限,所以-<0,即D>0.
則
故圓的
8、一般方程為x2+y2+2x-4y+3=0.
12.點(diǎn)A(2,0)是圓x2+y2=4上的定點(diǎn),點(diǎn)B(1,1)是圓內(nèi)一點(diǎn),P,Q為圓上的動(dòng)點(diǎn).
(1)求線段AP的中點(diǎn)的軌跡方程.
(2)若∠PBQ=90°,求線段PQ的中點(diǎn)的軌跡方程.
【解析】(1)設(shè)線段AP的中點(diǎn)為M(x,y),
由中點(diǎn)公式得點(diǎn)P坐標(biāo)為(2x-2,2y).
因?yàn)辄c(diǎn)P在圓x2+y2=4上,
所以(2x-2)2+(2y)2=4,
故線段AP的中點(diǎn)的軌跡方程為(x-1)2+y2=1.
(2)設(shè)線段PQ的中點(diǎn)為N(x,y),
在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|.
設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),連接ON,則ON⊥PQ,
9、
所以|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2,
所以x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4,
故線段PQ的中點(diǎn)的軌跡方程為x2+y2-x-y-1=0.
【能力挑戰(zhàn)題】
已知圓C:x2+y2-4x-14y+45=0,及點(diǎn)Q(-2,3).
(1)P(a,a+1)在圓上,求線段PQ的長(zhǎng)及直線PQ的斜率.
(2)若M為圓C上任一點(diǎn),求|MQ|的最大值和最小值.
【解析】(1)因?yàn)辄c(diǎn)P(a,a+1)在圓上,
所以a2+(a+1)2-4a-14(a+1)+45=0,
所以a=4,P(4,5),
所以|PQ|==2,
kPQ==.
(2)因?yàn)閳A心C坐標(biāo)為(2,7),
所以|QC|==4,
圓的半徑是2,點(diǎn)Q在圓外,
所以|MQ|max=4+2=6,
|MQ|min=4-2=2.
【拓展延伸】解決有關(guān)圓的最值問(wèn)題一般要“數(shù)”與“形”結(jié)合,根據(jù)圓的知識(shí)探求最值時(shí)的位置關(guān)系,解析幾何中數(shù)形結(jié)合思想主要表現(xiàn)在以下兩方面:
(1)構(gòu)建解析幾何中的斜率、截距、距離等模型研究最值問(wèn)題.
(2)研究圖形的形狀、位置關(guān)系、性質(zhì)等.
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