1、圆的方程 一、选择题1圆心在x轴上,半径为1,且过点(2,1)的圆的方程是()A(x2)2y21B(x2)2y21C(x2)2(y3)21Dx2(y2)21A设圆的方程为(xa)2y21,由题意知(2a)2121,解得a2,故选A2若方程x2y2mx2y30表示圆,则m的取值范围是()A(,)B(,2)(2,)C(,)D(,2)(2,)B由题意知m24120,即m28,解得m2或m2,故选B3设P(x,y)是曲线x2(y4)24上任意一点,则的最大值为()A2BC5D6A的几何意义为点P(x,y)与点A(1,1)之间的距离易知点A(1,1)在圆x2(y4)24的外部,由数形结合(图略)可知的最
2、大值为22故选A4已知方程x2y2kx2yk20所表示的圆有最大的面积,则取最大面积时,该圆的圆心的坐标为()A(1,1)B(1,0)C(1,1)D(0,1)D由x2y2kx2yk20知所表示圆的半径r,要使圆的面积最大,须使半径最大,所以当k0时,rmax1,此时圆的方程为x2y22y0,即x2(y1)21,所以圆心为(0,1)5动点A在圆x2y21上移动时,它与定点B(3,0)连线的中点的轨迹方程是()A(x3)2y24B(x3)2y24C(2x3)24y21Dy2C设中点M(x,y),则动点A(2x3,2y)点A在圆x2y21上,(2x3)2(2y)21,即(2x3)24y21故选C6(
3、2021西安调研)已知圆C经过P(2,4),Q(3,1)两点,且在x轴上截得的弦长为6,则圆C的方程为()Ax2y22x4y80Bx2y22x4y80Cx2y22x4y80或x2y26x8y0Dx2y22x4y80或x2y26x8y0C设圆的方程为x2y2DxEyF0,D2E24F0,将P,Q两点的坐标代入得令y0得x2DxF0设x1,x2是方程的两根,由|x1x2|6得D24F36,解组成的方程组得或因此,所求的圆的方程为x2y22x4y80或x2y26x8y0,故选C二、填空题7若圆(x1)2(y3)29上相异两点P,Q关于直线kx2y40对称,则k的值为_2由题意知,直线kx2y40经过
4、圆心(1,3),则有k640,即k28若一圆的圆心坐标为(2,3),一条直径的端点分别在x轴和y轴上,因此圆的方程是_(x2)2(y3)213设直径的两端点分别为A(a,0),B(0,b),则a4,b6,|AB|2,从而圆的半径为,因此圆的方程为(x2)2(y3)2139圆x2y22x2y10上的点到直线xy2距离的最大值是_1将圆的方程化为(x1)2(y1)21,圆心坐标为(1,1),半径为1,则圆心到直线xy2的距离d,故圆上的点到直线xy2距离的最大值为d11三、解答题10已知以点P为圆心的圆经过点A(1,0)和B(3,4),线段AB的垂直平分线交圆P于点C和D,且|CD|4(1)求直线
5、CD的方程;(2)求圆P的方程解(1)由已知得直线AB的斜率k1,AB的中点坐标为(1,2)所以直线CD的方程为y2(x1),即xy30(2)设圆心P(a,b),则由P在CD上得ab30又直径|CD|4,所以|PA|2所以(a1)2b240由解得或所以圆心P(3,6)或P(5,2),所以圆P的方程为(x3)2(y6)240或(x5)2(y2)24011如图,等腰梯形ABCD的底边AB和CD长分别为6和2,高为3(1)求这个等腰梯形的外接圆E的方程;(2)若线段MN的端点N的坐标为(5,2),端点M在圆E上运动,求线段MN的中点P的轨迹方程解(1)由已知可知A(3,0),B(3,0),C(,3)
6、,D(,3),设圆心E(0,b),由|EB|EC|可知(03)2(b0)2(0)2(b3)2,解得b1所以r2(03)2(10)210所以圆的方程为x2(y1)210(2)设P(x,y),由点P是MN中点,得M(2x5,2y2)将M点代入圆的方程得(2x5)2(2y3)210,即1若直线ax2by20(a0,b0)始终平分圆x2y24x2y80的周长,则的最小值为()A1B5C4D32D由题意知圆心C(2,1)在直线ax2by20上,2a2b20,整理得ab1,(ab)33232,当且仅当,即b2,a1时,等号成立的最小值为322已知圆C截y轴所得的弦长为2,圆心C到直线l:x2y0的距离为,
7、且圆C被x轴分成的两段弧长之比为31,则圆C的方程为_(x1)2(y1)22或(x1)2(y1)22设圆C的方程为(xa)2(yb)2r2,则点C到x轴,y轴的距离分别为|b|,|a|由题意可知或故所求圆C的方程为(x1)2(y1)22或(x1)2(y1)223动圆C与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,且x1,x2是方程x22mx40的两根(1)若线段AB是动圆C的直径,求动圆C的方程;(2)证明:当动圆C过点M(0,1)时,动圆C在y轴上截得弦长为定值解(1)x1,x2是方程x22mx40的两根,x1x22m,x1x24动圆C与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,且线段AB
8、是动圆C的直径,动圆C的圆心C的坐标为(m,0),半径为动圆C的方程为(xm)2y2m24(2)证明:设动圆C的方程为x2y2DxEyF0,动圆C与y轴交于M(0,1),N(0,y1),令y0,则x2DxF0,由题意可知D2m,F4,又动圆C过点M(0,1),1E40,解得E3令x0,则y23y40,解得y1或y4,y14动圆C在y轴上截得弦长为|y11|5故动圆C在y轴上截得弦长为定值1(2021青岛模拟)如图A(2,0),B(1,1),C(1,1),D(2,0),是以OD为直径的圆上一段圆弧,是以BC为直径的圆上一段圆弧,是以OA为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线W给出以下4个结论:曲线
9、W与x轴围成的面积等于2;曲线W上有5个整点(横、纵坐标均为整数的点);所在圆的方程为:x2(y1)21;与的公切线方程为:xy1则上述结论正确的是()ABCDB曲线W与x轴的图形为以(0,1)圆心,1为半径的半圆加上以(1,0)为圆心,1为半径的圆,加上以(1,0)为圆心,1为半径的圆,加上长为2,宽为1的矩形构成,可得其面积为2222,故错误;曲线W上有(2,0),(1,1),(0,2),(1,1),(2,0)共5个整点,故正确;是以(0,1)为圆心,1为半径的圆,其所在圆的方程为x2(y1)21,故正确;设与的公切线方程为ykxt(k0,t0),由直线和圆相切的条件可得1,解得k1,t1
10、(t1舍去),则其公切线方程为yx1,即xy1,故正确故选B2在平面直角坐标系xOy中,曲线:yx2mx2m(mR)与x轴交于不同的两点A,B,曲线与y轴交于点C(1)是否存在以AB为直径的圆过点C?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由(2)求证:过A,B,C三点的圆过定点解由曲线:yx2mx2m(mR),令y0,得x2mx2m0设A(x1,0),B(x2,0),可得m28m0,则m0或m8,x1x2m,x1x22m令x0,得y2m,即C(0,2m)(1)若存在以AB为直径的圆过点C,则0,得x1x24m20,即2m4m20,所以m0(舍去)或m此时C(0,1),AB的中点M即圆心,半径r|CM|,故所求圆的方程为y2(2)证明:设过A,B两点的圆的方程为x2y2mxEy2m0,将点C(0,2m)代入可得E12m,所以过A,B,C三点的圆的方程为x2y2mx(12m)y2m0整理得x2y2ym(x2y2)0令可得或故过A,B,C三点的圆过定点(0,1)和