2019高三数学文北师大版一轮课时分层训练43+圆的方程

2019高三数学文北师大版一轮课时分层训练43+圆的方程

课时分层训练(四十三)　圆的方程 ‎ (对应学生用书第268页)‎ A组　基础达标 ‎(建议用时：30分钟)‎ 一、选择题 ‎1．圆x2＋y2－2x＋4y＋3＝0的圆心到直线x－y＝1的距离为(　　)‎ A．2　　　　　　　 B． C．1 D． D　[圆的方程可化为(x－1)2＋(y＋2)2＝2，则圆心坐标为(1，－2)．‎ 故圆心到直线x－y－1＝0的距离d＝＝.]‎ ‎2．(2017·山西运城二模)已知圆(x－2)2＋(y＋1)2＝16的一条直径通过直线x－2y＋3＝0被圆所截弦的中点，则该直径所在的直线方程为(　　)‎ ‎ 【导学号：00090276】‎ A．3x＋y－5＝0 B．x－2y＝0‎ C．x－2y＋4＝0 D．2x＋y－3＝0‎ D　[易知圆心坐标为(2，－1)．‎ 由于直线x－2y＋3＝0的斜率为，‎ ‎∴该直径所在直线的斜率k＝－2.‎ 故所求直线方程为y＋1＝－2(x－2)，即2x＋y－3＝0.]‎ ‎3．(2018·厦门模拟)圆C与x轴相切于T(1,0)，与y轴正半轴交于两点A、B ‎，且|AB|＝2，则圆C的标准方程为(　　)‎ A．(x－1)2＋(y－)2＝2‎ B．(x－1)2＋(y－2)2＝2‎ C．(x＋1)2＋(y＋)2＝4‎ D．(x－1)2＋(y－)2＝4‎ A　[由题意得，圆C的半径为＝，圆心坐标为(1，)，∴圆C的标准方程为(x－1)2＋(y－)2＝2，故选A．]‎ ‎4．(2018·太原模拟)半径为2的圆C的圆心在第四象限，且与直线x＝0和x＋y＝2均相切，则该圆的标准方程为(　　)‎ A．(x－1)2＋(y＋2)2＝4‎ B．(x－2)2＋(y＋2)2＝2‎ C．(x－2)2＋(y＋2)2＝4‎ D．(x－2)2＋(y＋2)2＝4‎ C　[设圆心坐标为(2，－a)(a＞0)，则圆心到直线x＋y＝2的距离d＝＝2，∴a＝2，∴该圆的标准方程为(x－2)2＋(y＋2)2＝4，故选C．]‎ ‎5．(2017·重庆四校模拟)设P是圆(x－3)2＋(y＋1)2＝4上的动点，Q是直线x＝－3上的动点，则|PQ|的最小值为(　　)‎ A．6　　　　 B．4 ‎ C．3　　　　 D．2‎ B　[如图所示，圆心M(3，－1)与直线x＝－3的最短距离为|MQ|＝3－(－3)＝6，又圆的半径为2，故所求最短距离为6－2＝4.]‎ 二、填空题 ‎6．(2016·浙江高考)已知a∈R，方程a2x2＋(a＋2)y2＋4x＋8y＋5a＝0表示圆，则圆心坐标是________，半径是________. 【导学号：00090277】‎ ‎(－2，－4)　5　[由二元二次方程表示圆的条件可得a2＝a＋2，解得a＝2或－1.当a＝2时，方程为4x2＋4y2＋4x＋8y＋10＝0，即x2＋y2＋x＋2y＋＝0，配方得2＋(y＋1)2＝－<0，不表示圆；‎ 当a＝－1时，方程为x2＋y2＋4x＋8y－5＝0，配方得(x＋2)2＋(y＋4)2＝25，则圆心坐标为(－2，－4)，半径是5.]‎ ‎7．已知点M(1,0)是圆C：x2＋y2－4x－2y＝0内的一点，那么过点M的最短弦所在直线的方程是________．‎ x＋y－1＝0　[圆C：x2＋y2－4x－2y＝0的圆心为C(2,1)，‎ 则kCM＝＝1.‎ ‎∵过点M的最短弦与CM垂直，∴最短弦所在直线的方程为y－0＝－1(x－1)，即x＋y－1＝0.]‎ ‎8．在平面直角坐标系xOy中，以点(1,0)为圆心且与直线mx－y－2m－1＝0(m∈R)相切的所有圆中，半径最大的圆的标准方程为__________．‎ ‎(x－1)2＋y2＝2　[因为直线mx－y－2m－1＝0恒过定点(2，－1)，所以圆心(1,0)到直线mx－y－2m－1＝0的最大距离为d＝＝，所以半径最大时的半径r＝，所以半径最大的圆的标准方程为(x－1)2＋y2＝2.]‎ 三、解答题 ‎9．已知直线l：y＝x＋m，m∈R，若以点M(2,0)为圆心的圆与直线l相切于点P，且点P在y轴上，求该圆的方程．‎ ‎[解]　法一：依题意，点P的坐标为(0，m)， 2分 因为MP⊥l，所以×1＝－1， 5分 解得m＝2，即点P的坐标为(0,2)， 8分 圆的半径r＝|MP|＝＝2，‎ 故所求圆的方程为(x－2)2＋y2＝8. 12分 法二：设所求圆的半径为r，则圆的方程可设为(x－2)2＋y2＝r2， 2分 依题意，所求圆与直线l：x－y＋m＝0相切于点P(0，m)，‎ 则 6分 解得 10分 所以所求圆的方程为(x－2)2＋y2＝8. 12分 ‎10．已知过原点的动直线l与圆C1：x2＋y2－6x＋5＝0相交于不同的两点A，B．‎ ‎(1)求圆C1的圆心坐标；‎ ‎(2)求线段AB的中点M的轨迹C的方程．‎ ‎ 【导学号：00090278】‎ ‎[解]　(1)由x2＋y2－6x＋5＝0得(x－3)2＋y2＝4， 2分 所以圆C1的圆心坐标为(3,0). 5分 ‎(2)设M(x，y)，依题意·＝0，‎ 所以(x－3，y)·(x，y)＝0，则x2－3x＋y2＝0，‎ 所以2＋y2＝. 7分 又原点O(0,0)在圆C1外，‎ 因此中点M的轨迹是圆C与圆C1相交落在圆C1内的一段圆弧．‎ 由消去y2得x＝，‎ 因此＜x≤3. 10分 所以线段AB的中点M的轨迹方程为2＋y2＝. 12分 B组　能力提升 ‎(建议用时：15分钟)‎ ‎1．(2017·佛山模拟)设P(x，y)是圆(x－2)2＋y2＝1上的任意一点，则(x－5)2＋(y＋4)2的最大值为(　　)‎ A．6 B．25 ‎ C．26 D．36‎ D　[(x－5)2＋(y＋4)2表示点P(x，y)到点(5，－4)的距离的平方．点(5，－4)到圆心(2,0)的距离d＝＝5.‎ 则点P(x，y)到点(5，－4)的距离最大值为6，从而(x－5)2＋(y＋4)2的最大值为36.]‎ ‎2．(2018·西安模拟)若过圆x2＋y2＝4外一点P(4,2)作圆的切线，切点分别为A，B，则△APB的外接圆的方程为________．‎ ‎(x－2)2＋(y－1)2＝5　[圆x2＋y2＝4的圆心坐标为O(0,0)，由题意知△APB 的外接圆是以OP为直径的圆，又线段OP的中点M(2,1)，|OP|＝2，因此所求外接圆方程为(x－2)2＋(y－1)2＝5.]‎ ‎3．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)，‎ 由已知得M(－2，－2)，‎ 则解得 2分 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. 5分 ‎(2)设Q(x，y)，则x2＋y2＝2，‎ ·＝(x－1，y－1)·(x＋2，y＋2)‎ ‎＝x2＋y2＋x＋y－4＝x＋y－2. 8分 令x＝cos θ，y＝sin θ，‎ 所以·＝x＋y－2‎ ‎＝(sin θ＋cos θ)－2‎ ‎＝2sin－2，‎ 所以·的最小值为－4. 12分