第四章 圆与方程
4.1 圆的方程
4.1.1 圆的标准方程
一、基础过关
1.(x+1)2+(y-2)2=4的圆心与半径分别为 ( )
A.(-1,2),2 B.(1,-2),2
C.(-1,2),4 D.(1,-2),4
2.点P(m2,5)与圆x2+y2=24的位置关系是 ( )
A.在圆内 B.在圆外
C.在圆上 D.不确定
3.圆的一条直径的两个端点是(2,0),(2,-2),则此圆的方程是 ( )
A.(x-2)2+(y-1)2=1 B.(x-2)2+(y+1)2=1
C.(x+2)2+(y-1)2=1 D.(x+2)2+(y+1)2=1
4.圆(x-1)2+y2=1的圆心到直线y=x的距离为 ( )
A. B. C.1 D.
5.圆O的方程为(x-3)2+(y-4)2=25,点(2,3)到圆上的最大距离为________.
6.圆(x-3)2+(y+1)2=1关于直线x+2y-3=0对称的圆的方程是________________.
7.求满足下列条件的圆的方程:
(1)经过点P(5,1),圆心为点C(8,-3);
(2)经过点P(4,2),Q(-6,-2),且圆心在y轴上.
8.求经过A(6,5),B(0,1)两点,并且圆心在直线3x+10y+9=0上的圆的方程.
二、能力提升
9.方程y=表示的曲线是 ( )
A.一条射线 B.一个圆
C.两条射线 D.半个圆
10.若直线y=ax+b通过第一、二、四象限,则圆(x+a)2+(y+b)2=1的圆心位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
11.如果直线l将圆(x-1)2+(y-2)2=5平分且不通过第四象限,那么l的斜率的取值范围是________.
12.平面直角坐标系中有A(0,1),B(2,1),C(3,4),D(-1,2)四点,这四点能否在同一个圆上?为什么?
三、探究与拓展
13.已知点A(-2,-2),B(-2,6),C(4,-2),点P在圆x2+y2=4上运动,求|PA|2+|PB|2+|PC|2的最值.
答案
1.A 2.B 3.B 4.A
5.5+
6.2+2=1
7.解 (1)圆的半径r=|CP|==5,
圆心为点C(8,-3),
∴圆的方程为(x-8)2+(y+3)2=25.
(2)设所求圆的方程是x2+(y-b)2=r2.
∵点P、Q在所求圆上,依题意有
⇒
∴所求圆的方程是
x2+2=.
8.解 由题意知线段AB的垂直平分线方程为3x+2y-15=0,
∴由,
解得
∴圆心C(7,-3),半径r=|AC|=.
∴所求圆的方程为(x-7)2+(y+3)2=65.
9.D 10.D
11.[0,2]
12.解 能.设过A(0,1),B(2,1),C(3,4)的圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2.
将A,B,C三点的坐标分别代入有
解得
∴圆的方程为(x-1)2+(y-3)2=5.
将D(-1,2)代入上式圆的方程,得
(-1-1)2+(2-3)2=4+1=5,
即D点坐标适合此圆的方程.
故A,B,C,D四点在同一圆上.
13.解 设P(x,y),则x2+y2=4.
|PA|2+|PB|2+|PC|2=(x+2)2+(y+2)2+(x+2)2+(y-6)2+(x-4)2+(y+2)2=3(x2+y2)-4y+68=80-4y.
∵-2≤y≤2,
∴72≤|PA|2+|PB|2+|PC|2≤88.
即|PA|2+|PB|2+|PC|2的最大值为88,最小值为72.