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9.1 圆的标准方程(练习)
目录
1
题型一、圆的标准方程.............................................................................2
2
题型二、点与圆的位置关系.....................................................................8
3
题型三、直线与圆的位置关系...............................................................13
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1 题型一、圆的标准方程
一、单选题
1.已知圆C:
过点
,则圆C 的圆心的轨迹方
程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】把已知点坐标代入圆
方程,变更字母即可得.
【详解】圆C:
过点
,则
,
所以圆心的轨迹方程是
,
故选:D.
2.圆心在
轴上,半径为,且过点
的圆的标准方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】待定系数法求圆的标准方程即可.
【详解】由题意,设圆心坐标为
,半径
,
可设圆的标准方程为:
,
由圆过
可得
,解得
,
则所求圆的标准方程为
.
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故选:C.
3.已知点
,则以
为直径的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据题意可知圆心为
,半径为
,进而可得圆的方程.
【详解】因为
,可知线段
的中点为
,且
,
即圆心为
,半径为
,
所以所求圆的方程为
.
故选:D.
4.已知点
,则以
为直径的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用中点坐标公式求出圆心,利用两点间距离公式求出半径,从
而得到圆的方程即可.
【详解】设
中点为O,则
,即
,
设圆半径为r,则
,
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则以
为直径的圆的方程为
.
故选:B.
5.以点
为圆心,且经过点
的圆的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由两点间距离公式计算半径,结合圆的标准方程计算即可.
【详解】因为圆是以点
为圆心,且经过点
,
所以圆的半径为:
,
所以圆的方程为
.
故选:D
6.以点
为圆心且经过点
的圆
的标准方程为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据圆的标准方程
,根据题意求出
即可.
【详解】依题意得圆
的半径
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,
则圆
的标准方程为
.
故选:D.
7.经过点
,圆心为
的圆的方程是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据题意求点
与圆心
的距离即可得圆的半径,再根
据圆的标准方程求解即可.
【详解】解:因为所求的圆经过点
,且圆心为
,
所以,所求圆的半径为
,
所以,所求的圆的方程为:
故选:B
二、填空题
8.圆
的圆心为 ,半径是 .
【答案】
【分析】
根据圆的标准方程的含义求解.
【详解】因为
,所以圆心为
,半径为
.
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故答案为:
;
9.圆
的圆心为 ,半径长为
.
【答案】
【分析】由圆的标准方程即可得解.
【详解】由圆的标准方程知,圆心为
,半径
.
故答案为:
.
10.已知圆
,则圆心坐标为 .
【答案】
【分析】直接利用圆的标准方程写出圆的圆心坐标即可
【详解】圆
是标准方程,则圆心坐标为
,
故答案为:
11.圆
的圆心坐标为 .
【答案】
【分析】由圆的标准方程即可直接求得圆心坐标.
【详解】由题意可得圆心坐标为
.
故答案为:
.
三、解答题
12.根据下列圆的方程,写出各圆的圆心和半径:
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(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
【答案】(1)圆心为
,半径为5;
(2)圆心为
,半径为
;
(3)圆心为
,半径为
;
(4)圆心为
,半径为3.
【详解】(1)解:因为圆的方程为
,即
,
所以圆心为
,半径为5;
(2)解:因为圆的方程为
,即
,
所以圆心为
,半径为
;
(3)解:因为圆的方程为
,即
,
所以圆心为
,半径为
;
(4)因为圆的方程为
,即
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,
所以圆心为
,半径为3.
13.(1)写出下列圆的标准方程:
①圆心为
,半径是
;
②圆心为
,且经过点
.
(2)求下列各圆的圆心坐标和半径:
①
;
②
.
【答案】(1)①
;②
(2)①圆心为
,半径为
;②圆心为
,半径为3
【分析】
(1)①根据圆心和半径,直接写出圆的标准方程②先求出圆的半径,可得
圆的标准方程.
(2)把圆的一般方程化为标准方程,可得圆心和半径.
【详解】
(1 )①
圆心在
,半径长是
,故圆的标准方程为
.
②
圆心在
,且经过点
,故半径为
,
故圆的标准方程为
.
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(2)①
,即
,故圆心为
,半径
为
,
②
,即 即
,故圆心为
,半径为3.
2 题型二、点与圆的位置关系
一、单选题
1.点P(m,5)与圆x2+y2=24 的位置关系是( )
A.在圆外
B.在圆内
C.在圆上
D.不确定
【答案】A
【详解】因为a2+52=a2+25>24,所以点P 在圆外.
考点:点与圆的位置关系.
2.已知点
和圆的方程
,则它们的位置关系是
( )
A.在圆心B.在圆上
C.在圆内
D.在圆外
【答案】D
【分析】计算点
与圆心的距离,与半径比较,即可得到结论.
【详解】因为
,所以点
在圆外.
故选:D.
3.点
与圆
的位置关系为( )
A.点在圆外
B.点在圆内
C.点在圆上
D.与
的值有关
【答案】A
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【解析】将点的坐标代入圆的方程即可判断得到结果.
【详解】
在圆
外
故选:
【点睛】本题考查点与圆的位置关系的判定,属于基础题.
4.已知点
、
与圆
:
,则
A.点
与点
都在圆
外
B.点
在圆
外,点
在圆
内
C.点
在圆
内,点
在圆
外D.点
与点
都在圆
内
【答案】C
【解析】将点代入圆的方程,根据点与圆位置关系的判断方法,即可得解.
【详解】因为点
、
将
的坐标代入圆
的方程,可得
,所以点A 在圆
内
将
的坐标代入圆
的方程,可得
,所以点
在圆
外
故选:C
【点睛】本题考查了点与圆位置关系的判断方法,属于基础题.
5.已知点
,圆
,则( )
A.A,B 都在C 内
B.A 在C 外,B 在C 内
C.A,B 都在C 外
D.A 在C 内,B 在C 外
【答案】D
【解析】根据点与圆的位置关系的判定方法,代入即可求解.
0
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【详解】由题意,
,所以A 在C 内,B 在
C 外.
故选:D.
6.点
与圆的
的位置关系是( )
A.在圆外B.在圆内
C.在圆上
D.不确定
【答案】A
【解析】将点
的坐标代入圆的方程,进而可判断出点
与圆的位置关系.
【详解】
,因此,点
在圆
外.
故选:A.
7.已知圆的方程是
,则点
( )
A.在圆心
B.在圆上
C.在圆内
D.在圆外
【答案】C
【分析】把点的坐标代入圆标准方程,由
与
的大小
关系判断.
【详解】因为
,所以点P 在圆内.
故选:C.
二、填空题
8.已知点
,则该点与圆
的位置关系是 .
【答案】在圆的外部
【分析】由点到圆心的距离与圆的半径比较大小即得.
【详解】由圆
的圆心
到点
的距离为
1
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,
知点
在圆的外部.
故答案为:在圆的外部.
9.点与圆的位置关系有三种,设圆的标准方程
,点
,则
(1)点M 在圆上: ;
(2)点M 在圆外: ;
(3)点M 在圆内: .
【答案】
【分析】略
【详解】略
三、解答题
10.已知点
,圆
.
(1)判断点
与圆
的位置关系,并说明理由;
(2)当
时,经过点
的直线
与圆
相切,求直线
的方程.
【答案】(1)点
在圆
外,理由见解析;
(2)
或
.
【分析】(1)求出
与半径
比较,即可得出;
(2)当直线
的斜率不存在时,直线
的方程为
,满足条件;当直
2
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线
的斜率存在时,设直线
的方程为
,根据圆心到直线的距
离
列出方程,求解即可得到
的值,进而解出切线方程.
【详解】(1)点
在圆
外.
由已知得,圆心
,半径
.
又
,
所以,点
在圆
外.
(2)当
时,点
.
①当直线
的斜率不存在时,直线
的方程为
,圆心
到直线
的距离为2 等于半径,所以直线
是圆的切线;
②当直线
的斜率存在时,设直线
的方程为
,即
,
圆心
到直线
的距离
,解得
,
所以直线
的方程为
,即
.
3
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综上,直线
方程为
或
.
11.已知点
,
,线段AB 是圆
的一条直径.
(1)求圆
的标准方程;
(2)判断点
与圆
的位置关系,并说明理由;
(3)点
是圆
上任意一点,求点
到直线
的最大距离.
【答案】(1)
(2)圆外
(3)
【分析】(1)由直径的两个端点,求出圆心和半径即可;
(2)直接代入点的坐标,再将其与1 比较大小即可;
(3)先判断直线与圆的位置关系,再通过位置关系,求出圆上任意一点到
直线距离的最大.
【详解】(1)∵
,
,线段
为圆
的直径,
∴圆心
为线段
的中点,圆心坐标为
,
∴圆
的半径
,
∴圆
的标准方程为:
.
(2)
,故点
在圆外.
(3)圆心
到直线
的距离
4
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,
∴圆
与直线
相离,
∴圆
上任意一点
到直线
的距离的最大值为
,
3 题型三、直线与圆的位置关系
一、单选题
1.若直线
是圆
的一条对称轴,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据直线过圆心代入求解即可.
【详解】由题意得,圆心为
,
因为直线
是圆
的一条对称轴,
所以直线过圆心,即
,解得
.
故选:D
2.若直线
与圆
相切,则( )
A.
B.
5
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C.
D.
【答案】C
【分析】根据圆心到直线的距离等于半径即可求解.
【详解】由题意可圆心到直线的距离为
,所以
,
故选:C
3.已知直线
与圆
,则直线与圆的位置关系是
( )
A.相离
B.相交
C.相切
D.无法确定
【答案】C
【分析】根据圆心到直线的距离与半径进行比较即可得到答案
【详解】因为圆的半径为
,圆心为
,
所以圆心到直线
的距离为
,故直线与圆
相切,
故选:C.
4.若直线
是圆
的一条对称轴,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】将圆心坐标代入直线
的方程,可求得实数
的值.
【详解】圆
的圆心坐标为
,
因为直线
是圆
的一条对称轴,
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则直线
经过圆心
,则
,解得
.
故选:B.
5.若直线
与圆
相切,则实数
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】直线与圆相切,则有圆心到直线距离等于半径,列方程求实数
的值.
【详解】圆
圆心坐标为
,半径为1,
直线
与圆
相切,则有圆心到直线距离等于半径,
即
,解得
.
故选:C
6.若直线
与
相离,则点
与圆
的位置关系为
( )
A.点
在圆
内
B.点
在圆
上
C.点
在圆
外
D.无法确定
【答案】A
【分析】由题设及点线距离公式有
,进而可得
即
可判断位置关系.
【详解】由题设
与直线
的距离
,即
7
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,
所以点
在圆
内.
故选:A
7.直线
与圆
的位置关系是( )
A.相切
B.相离
C.相交且l 过圆C 的圆心
D.相交且l 不过圆C 的圆心
【答案】C
【分析】求出圆心到直线的距离,进而得到结论.
【详解】圆心
到直线
的距离为
,
故圆心
在直线
上,故直线和圆相交且l 过圆C 的圆心.
故选:C
8.若直线:
与圆
:
相切,则
( )
A.0
B.
C.1
D.
【答案】A
【分析】利用圆的切线性质,借助点到直线距离公式求解.
【详解】圆
:
的圆心
,半径
,
由直线:
与圆
相切,得
,所以
.
故选:A
9.直线
与圆
相交的充分不必要条件可以是(
)
8
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A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由圆心到直线的距离小于半径,求得
的范围即可求解.
【详解】圆
的圆心坐标为
,半径为1,
由直线与圆相交,得
,即
,得
,
结合选项可知:直线
与圆
相交的充分不必要条
件可以是
.
故选:C.
二、填空题
10.已知直线
与圆
相切,则正实数k 的
值为 .
【答案】
【分析】利用圆心到直线的距离等于半径即可求解.
【详解】
,
,
圆心为
,
,
直线与圆相切可得
,
9
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解得
或
,所以正实数k 的值为
故答案为:
11.若直线
始终平分圆
的周长,则
.
【答案】
【分析】由题意可知直线
过圆心,然后将圆心坐标代入直线
方程中可求出
的值
【详解】圆
的圆心
,
因为直线
始终平分圆
的周长,
所以直线
过圆心
,
所以
,解得
,
故答案为:
12.若直线
与圆
有公共点,则b 的取值范围是
.
【答案】
【分析】直线与圆有交点,则圆心到直线的距离小于或等于半径.
【详解】直线
即
,
圆
的圆心为
,半径为
,
0
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若直线与圆有交点,则
,
解得
,
故实数
的取值范围是
.
故答案为:
13.若直线
与圆
相切,则m 的值为( )
A.0 或2 B.2 C.
D.无解
【答案】B
【详解】由题可知:
故选:B
14.直线
与圆
相切,则
.
【答案】
或1
【分析】由题意,圆心
到直线
的距离等于圆的半径1
即可求解.
【详解】解:因为直线
与圆
相切,
所以
,即
,所以
或1,
故答案为:
或1.
三、解答题
1
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15.当k 为何值时,直线
与圆
:
(1)相交?
(2)相切?
(3)相离?
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】由点线距离公式可得圆心到直线l 的距离
,讨论
、
、
分别求相交、相切、相离情况下的k 的范围即可.
【详解】(1)由题意,圆心到直线l 的距离
.
当
,即
时,移项平方可得
,解
得
,
此时直线与圆相交.
(2)当
,即
时,移项平方可得
,
解得
,
2
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此时直线与圆相切.
(3)当
,即
时,移项平方可得
,解得
,
此时直线与圆相离.
3