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1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料
課時限時檢測(四十八) 圓的方程
(時間:60分鐘 滿分:80分)命題報告
考查知識點(diǎn)及角度
題號及難度
基礎(chǔ)
中檔
稍難
圓的定義與圓的方程
1,2
9
與圓有關(guān)的最值(范圍)問題
3
6
11
點(diǎn)與圓的位置關(guān)系
7
與圓有關(guān)的軌跡問題
4,8
圓的方程綜合應(yīng)用問題
5,10
12
一、選擇題(每小題5分,共30分)
1.(2014·東營模擬)點(diǎn)P(2,-1)為圓(x-1)2+y2=25內(nèi)弦AB的中點(diǎn),則直線AB的方程為( )
A.x+y-1=0 B.2x+y-3=0
C.x-y-3
2、=0 D.2x-y-5=0
【解析】 由題意可知,圓心Q(1,0),故kPQ=-1.
∴kAB=1,∴AB的方程為:y+1=1×(x-2),即x-y-3=0.
【答案】 C
2.(2014·湖北荊州中學(xué)質(zhì)檢)若當(dāng)方程x2+y2+kx+2y+k2=0所表示的圓取得最大面積時,則直線y=(k-1)x+2的傾斜角α=( )
A. B. C. D.
【解析】 圓的半徑r=≤1,當(dāng)有最大半徑時圓有最大面積,此時k=0,r=1,∴直線方程為y=-x+2,則tan α=-1,且α∈[0,π),∴α=π.
【答案】 A
3.已知兩點(diǎn)A(-2,0),B(0,2),點(diǎn)C是圓x2+
3、y2-2x=0上任意一點(diǎn),則△ABC面積的最小值是( )
A.3- B.3+
C.3- D.
【解析】 圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-1)2+y2=1,
直線AB的方程為x-y+2=0,
圓心(1,0)到直線AB的距離d==,
則點(diǎn)C到直線AB的最短距離為-1,又|AB|=2,
S△ABC的最小值為×2×=3-.
【答案】 A
4.點(diǎn)P(4,-2)與圓x2+y2=4上任一點(diǎn)連線的中點(diǎn)軌跡方程是( )
A.(x-2)2+(y+1)2=1 B.(x-2)2+(y+1)2=4
C.(x+4)2+(y-2)2=4 D.(x+2)2+(y-1)2=1
【解析】 設(shè)圓上任
4、一點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,y0),
則x+y=4,連線中點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),
則?
代入x+y=4中得(x-2)2+(y+1)2=1.
【答案】 A
5.點(diǎn)M,N在圓x2+y2+kx+2y-4=0上,且點(diǎn)M,N關(guān)于直線l:x-y+1=0對稱,則該圓的半徑為( )
A.2 B.
C.3 D.1
【解析】 M,N關(guān)于直線l對稱,則直線l為MN的垂直平分線,故過此圓圓心,所以k=4.所以原方程可化為x2+y2+4x+2y-4=0,即(x+2)2+(y+1)2=9,所以其半徑為3.故選C.
【答案】 C
6.若曲線C:x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有的點(diǎn)均在第二象
5、限內(nèi),則a的取值范圍為( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,-1)
C.(1,+∞) D.(2,+∞)
【解析】 曲線C的方程可化為(x+a)2+(y-2a)2=4,
其為圓心為(-a,2a),半徑為2的圓,
要使圓C的所有的點(diǎn)均在第二象限內(nèi),
則圓心(-a,2a)必須在第二象限,從而有a>0,
并且圓心到兩坐標(biāo)軸的最短距離應(yīng)該大于圓C的半徑,
易知圓心到坐標(biāo)軸的最短距離為|-a|,則有|-a|>2,得a>2.
【答案】 D
二、填空題(每小題5分,共15分)
7.直線x-2y-2k=0與2x-3y-k=0的交點(diǎn)在圓x2+y2=9的外部,則k的范圍是_____
6、___.
【解析】 由得
∴(-4k)2+(-3k)2>9,即25k2>9,
解得k>或k<-.
【答案】 ∪
8.已知A、B是圓O:x2+y2=16上的兩點(diǎn),且|AB|=6,若以AB的長為直徑的圓M恰好經(jīng)過點(diǎn)C(1,-1),則圓心M的軌跡方程是________.
【解析】 設(shè)圓心坐標(biāo)為M(x,y),
則(x-1)2+(y+1)2=2,
即(x-1)2+(y+1)2=9.
【答案】 (x-1)2+(y+1)2=9
9.已知圓C過點(diǎn)A(1,0)和B(3,0),且圓心在直線y=x上,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
【解析】 由題意可設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,a),則圓的標(biāo)準(zhǔn)方程
7、為(x-a)2+(y-a)2=r2,
∴解得
故圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-2)2=5.
【答案】 (x-2)2+(y-2)2=5
三、解答題(本大題共3小題,共35分)
10.(10分)已知圓的方程為(x-m)2+(y+m-4)2=2.
(1)求圓心C的軌跡方程;
(2)當(dāng)|OC|最小時,求圓C的一般方程(O為坐標(biāo)原點(diǎn)).
【解】 (1)設(shè)C(x,y),則
消去m,得y=4-x.
∴圓心C的軌跡方程為x+y-4=0.
(2)當(dāng)|OC|最小時,OC與直線x+y-4=0垂直,
∴直線OC的方程為x-y=0.
由得x=y(tǒng)=2.
即|OC|最小時,圓心的坐標(biāo)為(2
8、,2),∴m=2.
圓C的方程為(x-2)2+(y-2)2=2.
其一般方程為x2+y2-4x-4y+6=0.
11.(12分)已知點(diǎn)P(x,y)是圓(x+2)2+y2=1上任意一點(diǎn).
(1)求P點(diǎn)到直線3x+4y+12=0的距離的最大值和最小值;
(2)求x-2y的最大值和最小值;
(3)求的最大值和最小值.
【解】 (1)圓心C(-2,0)到直線3x+4y+12=0的距離為
d==.
∴P點(diǎn)到直線3x+4y+12=0的距離的最大值為
d+r=+1=,
最小值為d-r=-1=.
(2)設(shè)t=x-2y,
則直線x-2y-t=0與圓(x+2)2+y2=1有公共點(diǎn).
∴
9、≤1.
∴--2≤t≤-2.
∴tmax=-2,tmin=-2-.
即x-2y的最大值為-2.
最小值為-2-.
(3)設(shè)k=,
則直線kx-y-k+2=0與圓(x+2)2+y2=1有公共點(diǎn),
∴≤1.
∴≤k≤.
∴kmax=,kmin=.
即的最大值為,最小值為.
12.(13分)已知圓C經(jīng)過P(4,-2),Q(-1,3)兩點(diǎn),且在y軸上截得的線段長為4,半徑小于5.
(1)求直線PQ與圓C的方程;
(2)若直線l∥PQ,且l與圓C交于點(diǎn)A,B,且以線段AB為直徑的圓經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),求直線l的方程.
【解】 (1)直線PQ的方程為:x+y-2=0,設(shè)圓心O(a,b
10、),半徑為r,
由于線段PQ的垂直平分線的方程是
y-=x-,
即y=x-1,所以b=a-1.①
又由在y軸上截得的線段長為4,
知(a+1)2+(b-3)2=12+a2.②
由①②得:a=1.b=0或a=5,b=4.
當(dāng)a=1,b=0時,r2=13滿足題意
當(dāng)a=5,b=4時,r2=37不滿足題意,
故圓C的方程為(x-1)2+y2=13.
(2)設(shè)直線l的方程為y=-x+m,
A(x1,m-x1),B(x2,m-x2),
由題意可知OA⊥OB,即kOA·kOB=-1,
∴·=-1.
整理得m2-m(x1+x2)+2x1x2=0
將y=-x+m代入(x-1)2+y2=13
可得2x2-2(m+1)x+m2-12=0.
∴x1+x2=1+m,x1x2=,
即m2-m·(1+m)+m2-12=0.
∴m=4或m=-3,∴y=-x+4或y=-x-3.