4.1.1圆的标准方程
一、选择题
1.已知点P(3,2)和圆的方程(x-2)+(y-3)=4,则它们的位置关系为( ) A.在圆心 C.在圆内
2
2
2
2
B.在圆上 D.在圆外
解析:选C ∵(3-2)+(2-3)=2<4, ∴点P在圆内.
2.圆(x+1)+(y-2)=4的圆心、半径是( ) A.(1,-2),4 C.(-1,2),4 答案:D
3.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( ) A.x+(y-2)=1 C.(x-1)+(y-3)=1
2
2
2
22
2
B.(1,-2),2 D.(-1,2),2
B.x+(y+2)=1 D.x+(y-3)=1
2
2
22
解析:选A 法一(直接法):设圆心坐标为(0,b),则由题意知
0-1
2
+
2
b-2
2
=1,解得b=2,
2
故圆的方程为x+(y-2)=1.
法二(数形结合法):根据点(1,2)到圆心的距离为1,易知圆心为(0,2),故圆的方程为
x2+(y-2)2=1.
法三(验证法):将点(1,2)代入四个选择项,排除B、D,又由于圆心在y轴上,排除C,选A.
4. 以两点A(-3,-1)和B(5,5)为直径端点的圆的方程是( ) A.(x-1)+(y-2)=10 B.(x-1)+(y-2)=100 C.(x-1)+(y-2)=5 D.(x-1)+(y-2)=25
解析:选D 圆心坐标为(1,2),半径r=为(x-1)+(y-2)=25.
5.当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,5为半径的圆的方程为( )
A.(x-1)+(y+2)=5 C.(x+1)+(y-2)=5
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
5-1
2
+5-2
2
=5,故所求圆的方程
B.(x+1)+(y+2)=5 D.(x-1)+(y-2)=5
2
2
22
解析:选C 直线方程变为(x+1)a-x-y+1=0.
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??x+1=0由?
?-x-y+1=0?
??x=-1
得?
?y=2?
,∴C(-1,2),∴所求圆的方程为(x+1)+(y-2)
22
=5.
二、填空题
6.圆心为直线x-y+2=0与直线2x+y-8=0的交点,且过原点的圆的标准方程是__________________.
?x-y+2=0,?
解析:由?
??2x+y-8=0,
可得x=2,y=4,即圆心为(2,4),从而r=
2
2
2-0
2
+4-0
2
2
=25,故圆的标准方程为(x-2)+(y-4)=20.
2
答案:(x-2)+(y-4)=20
7. 点(5a+1,a)在圆(x-1)+y=26的内部,则a的取值范围是________. 解析:由于点在圆的内部,所以(5a+1-1)+(a)<26, 即26a<26,又a≥0,解得0≤a<1. 答案:0≤a<1
8.若圆心在x轴上,半径为5的圆C位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆C的方程是________.
解析:如图所示,设圆心C(a,0),则圆心C到直线x+2y=0的距离|a+2×0|
为=5,解得a=-5,a=5(舍去), 22
1+2
∴圆心是(-5,0).故圆的方程是(x+5)+y=5. 答案:(x+5)+y=5 三、解答题
9.求经过A(-1,4),B(3,2)两点且圆心在y轴上的圆的方程. 解:法一:设圆心坐标为(a,b). ∵圆心在y轴上,∴a=0.
设圆的标准方程为x+(y-b)=r. ∵该圆过A,B两点,
??-1+∴?2
??3+2-b2
2
2
2
2
2
2
22
2
2
2
4-b2
2
=r,
2
=r.
2
2
??b=1,
解得?2
??r=10.
∴所求圆的方程为x+(y-1)=10.
2-41
法二:∵线段AB的中点坐标为(1,3),kAB==-,
3--12∴弦AB的垂直平分线方程为y-3=2(x-1),即y=2x+1.
2
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??y=2x+1,由?
?x=0,?
??x=0,
解得?
?y=1.?
∴点(0,1)为所求圆的圆心.
由两点间的距离公式,得圆的半径r=10, ∴所求圆的方程为x+(y-1)=10.
10.求过点A(1,2)和B(1,10)且与直线x-2y-1=0相切的圆的方程.
解:圆心在线段AB的垂直平分线y=6上,设圆心为(a,6),半径为r,则圆的方程为(x-a)+(y-6)=r.将点(1,10)代入得(1-a)+(10-6)=r,①
|a-13|
而r=,
5代入①,得(a-1)+16=2
2
2
2
2
2
2
2
2
a-13
5
2
,
解得a=3,r=25,或a=-7,r=45.
故所求圆为(x-3)+(y-6)=20,或(x+7)+(y-6)=80.
2
2
2
2
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