第八章 第四节 圆的方程
题组一
1.(2009·重庆高考)圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是 ( ) A.x2+(y-2)2=1 B.x2+(y+2)2=1 C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.x2+(y-3)2=1 解析:由题意知圆心为(0,2), 则圆的方程为x2+(y-2)2=1. 答案:A
2.(2009·辽宁高考)已知圆C与直线x-y=0及x-y-4=0都相切,圆心在直线x+y=0上,则圆C的方程为 ( ) A.(x+1)2+(y-1)2=2 B.(x-1)2+(y+1)2=2 C.(x-1)2+(y-1)2=2 D.(x+1)2+(y+1)2=2 解析:由圆心在直线x+y=0上.不妨设为C(a,-a). |a-(-a)||a-(-a)-4|∴r==,
22解得a=1,r=2. ∴C:(x-1)2+(y+1)2=2. 答案:B
3.若圆x2+y2+(a2-1)x+2ay-a=0关于直线x-y+1=0对称,则实数a的值为________.
a2-1
解析:依题意知直线x-y+1=0经过圆x2+y2+(a2-1)x+2ay-a=0的圆心(-,2-a),
a2-1所以-+a+1=0,解得a=3或a=-1,
2
当a=-1时,方程x2+y2+(a2-1)x+2ay-a=0不能表示圆,所以只能取a=3. 答案:3
圆的方程的求法 4
题组二 与圆有关的最值问题 4.(2010·唐山模拟)若圆x2+(y-1)2=1上任意一点(x,y)都使不等式x+y+m≥0恒成立,则实数m的取值范围是________.
解析:据题意圆x2+(y-1)2=1上所有的点都在直线x+y+m≥0的右上方.
?1+m≥0,∴?|1+m|?2≥1.
∴m的取值范围是m≥-1+2. 答案:m≥-1+2
y
5.若实数x、y满足(x-2)2+y2=3,则的最大值为________.
x
yy-0y
解析:=,即连结圆上一点与坐标原点的直线的斜率,因此的最值即为过原点的
xx-0x直线与圆相切时该直线的斜率.
y|2k|
设=k,则kx-y=0.由=3,得k=±3, x21+kyy
结合图形可得()max=3,()min=-3.
xx答案:3
题组三 与圆有关的轨迹问题 6.(2009·上海高考)点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点轨迹方程是 ( ) 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:设圆上任一点坐标为(x0,y0),
22则x0+y0=4,连线中点坐标为(x,y),
???2x=x0+4,?x0=2x-4,则???, ???2y=y0-2?y0=2y+2
22代入x0+y0=4中得(x-2)2+(y+1)2=1.
答案:A
7.(2010·茂名二模)从原点O引圆(x-m)2+(y-3)2=m2+4的切线y=kx,当m变化时,切
4
点P的轨迹方程是 ( ) A.x2+y2=4(x≠0) B.(x-3)2+y2=4(x≠0) C.(x-1)2+(y-3)2=5(x≠0) D.x2+y2=5(x≠0)
解析:圆心为C(m,3),设点P(x,y)(x≠0), 则|OP|2+|PC|2=|OC|2, ∴x2+y2+m2+4=m2+32, 故所求方程为x2+y2=5(x≠0). 答案:D
题组四 8.(2010·丰台模拟)以双曲线
y2-
圆的方程的综合问题 x2=1的右焦点为圆心,离心率为半径的圆的方程是( ) 3
A.(x-2)2+y2=4 B.x2+(y-2)2=2 C.(x-2)2+y2=2 D.x2+(y-2)2=4 解析:双曲线的右焦点的坐标为(0,2),离心率e=2. ∴圆的方程为x2+(y-2)2=4. 答案:D
9.(2010·南通调研)已知A(x1,y1)、B(x2,y2)是圆x2+y2=2上两点,O为坐标原点,且∠AOB=120°,则x1x2+y1y2=________.
解析:OA=(x1,y1),OB=(x2,y2),〈OA,OB〉=120°,
OB=|OA |·则x1x2+y1y2=OA·|OB|cos120°
1
=2×(-)=-1.
2答案:-1
2
10.已知以点C(t,)(t∈R,t≠0)为圆心的圆与x轴交于点O、A,与y轴交于点O、B,
t其中O为原点.
(1)求证:△OAB的面积为定值;
(2)设直线y=-2x+4与圆C交于点M、N,若OM=ON,求圆C的方程. 解:(1)证明:设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey=0,
4