一、选择题
1.已知点A(1,-1),B(-1,1),则以线段AB为直径的圆的方程是().
A.x2 y2=2 B.x2 y2=
C.x2 y2=1 D.x2 y2=4
解析 AB的中点坐标为:(0,0),
|AB|==2,
圆的方程为:x2 y2=2.
答案 A
2.设圆的方程是x2 y2 2ax 2y (a-1)2=0,若00,所以原点在圆外.
答案 B
.已知圆C1:(x 1)2 (y-1)2=1,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C2的方程为()
A.(x 2)2 (y-2)2=1
B.(x-2)2 (y 2)2=1
C.(x 2)2 (y 2)2=1
D.(x-2)2 (y-2)2=1
解析 只要求出圆心关于直线的对称点,就是对称圆的圆心,两个圆的半径不变.设圆C2的圆心为(a,b),则依题意,有解得对称圆的半径不变,为1.
答案 .若圆(x-3)2 (y 5)2=r2上有且只有两个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1,则半径r的取值范围是().
A.(4,6) B.[4,6) C.(4,6] D.[4,6]
解析 因为圆心(3,-5)到直线4x-3y-2=0的距离为5,所以当半径r=4 时,圆上有1个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1,当半径r=6时,圆上有3个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1,所以圆上有且只有两个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1时,4二、填空题
.过两点A(0,4),B(4,6),且圆心在直线x-2y-2=0上的圆的标准方程是________.
解析 设圆心坐标为(a,b),圆半径为r,则圆方程为(x-a)2 (y-b)2=r2,
圆心在直线x-2y-2=0上,a-2b-2=0,
又圆过两点A(0,4),B(4,6),(0-a)2 (4-b)2=r2,且(4-a)2 (6-b)2=r2,
由得:a=4,b=1,r=5,
圆的方程为(x-4)2 (y-1)2=25.
(x-4)2 (y-1)2=25.已知圆C:(x-3)2 (y-4)2=1,点A(0,-1),B(0,1).P是圆C上的动点,当|PA|2 |PB|2取最大值时,点P的坐标是________.解析 设P(x0,y0),则|PA|2 |PB|2=x (y0 1)2 x (y0-1)2=2(x y) 2,
显然x y的最大值为(5 1)2,
dmax=74,此时=-6,结合点P在圆上,解得点P的坐标为.
9.已知平面区域恰好被面积最小的圆C:(x-a)2 (y-b)2=r2及其内部所覆盖,则圆C的方程为________.
解析 由题意知,此平面区域表示的是以O(0,0),P(4,0),Q(0,2)所构成的三角形及其内部,所以覆盖它的且面积最小的圆是其外接圆,又OPQ为直角三角形,故其圆心为斜边PQ的中点(2,1),半径为=,圆C的方程为(x-2)2 (y-1)2=5.
答案 (x-2)2 (y-1)2=5
.已知圆C:(x-3)2 (y-4)2=1,点A(-1,0),B(1,0),点P是圆上的动点,则d=|PA|2 |PB|2的最大值为________,最小值为________.
解析 设点P(x0,y0),则d=(x0 1)2 y (x0-1)2 y=2(x y) 2,欲求d的最值,只需求u=x y的最值,即求圆C上的点到原点的距离平方的最值.圆C上的点到原点的距离的最大值为6,最小值为4,故d的最大值为74,最小值为34.
答案 74 34三、解答题
.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CD的方程;
(2)求圆P的方程.
解 (1)直线AB的斜率k=1,AB的中点坐标为(1,2),
直线CD的方程为y-2=-(x-1),即x y-3=0.
(2)设圆心P(a,b),则由P在CD上得a b-3=0.
又直径|CD|=4,|PA|=2,
(a 1)2 b2=40,
由解得或
圆心P(-3,6)或P(5,-2),
圆P的方程为(x 3)2 (y-6)2=40或(x-5)2 (y 2)2=40.
.已知圆M过两点C(1,-1),D(-1,1),且圆心M在x y-2=0上.
(1)求圆M的方程;
(2)设P是直线3x 4y 8=0上的动点,PA,PB是圆M的两条切线,A,B为切点,求四边形PAMB面积的最小值.
解 (1)设圆M的方程为(x-a)2 (y-b)2=r2(r>0),
根据题意得:
解得a=b=1,r=2,
故所求圆M的方程为(x-1)2 (y-1)2=4.
(2)因为四边形PAMB的面积
S=SPAM SPBM=|AM|·|PA| |BM|·|PB|,
又|AM|=|BM|=2,|PA|=|PB|,所以S=2|PA|,
而|PA|==,
即S=2.
因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值即可,
即在直线3x 4y 8=0上找一点P,使得|PM|的值最小,
所以|PM|min==3,
所以四边形PAMB面积的最小值为
S=2=2=2.
.已知圆C过点P(1,1),且与圆M:(x 2)2 (y 2)2=r2(r>0)关于直线x y 2=0对称.
(1)求圆C的方程;
(2)设Q为圆C上的一个动点,求·的最小值.
解 (1)设圆心C(a,b),则解得
则圆C的方程为x2 y2=r2,将点P的坐标代入得r2=2,
故圆C的方程为x2 y2=2.
(2)设Q(x,y),则x2 y2=2,且·=(x-1,y-1)·(x 2,y 2)=x2 y2 x y-4=x y-2,
令x=cos θ,y=sin θ,
·=x y-2=(sin θ cos θ)-2
=2sin-2,
所以·的最小值为-4..已知点A(-3,0),B(3,0),动点P满足|PA|=2|PB|.
(1)若点P的轨迹为曲线C,求此曲线的方程;
(2)若点Q在直线l1:x y 3=0上,直线l2经过点Q且与曲线C只有一个公共点M,求|QM|的最小值.
(1)设点P的坐标为(x,y),
则=2.
化简可得(x-5)2 y2=16,此即为所求.
(2)曲线C是以点(5,0)为圆心,4为半径的圆,如图,由直线l2是此圆的切线,连接CQ,则|QM|==,
当CQl1时,|CQ|取最小值,
|CQ|==4, 此时|QM|的最小值为=4.
