高中数学 高考复习 圆的方程 专题练习(选择题+解答题)100题合集 (含答案详解)

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高中数学 高考复习 圆的方程 专题练习
(选择题+解答题)100题合集
一、单选题
1.已知圆,圆,点M、N分别是圆、圆上的动点,点P为x轴上的动点,则的最大值是( )
A. B.9 C.7 D.
2.若曲线:表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.已知A,B为圆上的两个动点,P为弦的中点,若,则点P的轨迹方程为()
A. B.
C. D.
4.已知圆,则当圆的面积最小时,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( )
A. B.6
C. D.
5.已知直线与圆相交于两点,则线段的垂直平分线的方程是( )
A. B.
C. D.
6.直线经过圆的圆心,且倾斜角为,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
7.若两定点A,B的距离为3,动点M满足,则M点的轨迹围成区域的面积为( )
A. B. C. D.
8.圆的圆心和半径分别是( )
A., B., C., D.,
9.当方程所表示的圆的面积最大时,直线的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
10.在圆中,过点的最长弦和最短弦分别为和,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
11.“”是“为圆方程”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
12.圆心在轴上,半径为2,且过点的圆的方程为( )
A. B. C. D.
13.已知半径为1的圆经过点,则其圆心到原点的距离的最小值为( ).
A.4 B.5 C.6 D.7
14.若方程表示圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
15.直线与轴,轴分别交于点,,以线段为直径的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
16.若原点在圆的外部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
17.古希腊几何学家阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,,,点满足,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
18.已知圆关于直线(,)对称,则的最小值为( )
A. B.9 C.4 D.8
19.阿波罗尼斯是古希腊著名数学家,他对圆锥曲线有深刻系统的研究,主要研究成果集中在他的代表作《圆锥曲线论》一书,阿波罗尼斯圆是他的研究成果之一,指的是:已知动点M与两定点A,B的距离之比为λ(λ>0,λ≠1),那么点M的轨迹就是阿波罗尼斯圆.下面我们来研究与此相关的一个问题,已知圆O:x2+y2=1上的动点M和定点A,B(1,1),则2|MA|+|MB|的最小值为( )
A. B.
C. D.
20.方程表示的曲线为( )
A.两条线段 B.一条直线和半个圆 C.一条线段和半个圆 D.一条射线和半个圆
21.若圆C与直线:和:都相切,且圆心在y轴上,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
22.圆关于直线l:对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
23.圆心在轴上,半径为1 ,且过点 的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
24.已知方程表示的圆中,当圆面积最小时,此时 ( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
25.若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
26.圆被直线截得的劣弧所对的圆心角的大小为( )
A. B. C. D.
27.已知圆的圆心在直线上,则该圆的面积为( )
A. B. C. D.
28.若实数满足,则的最大值是( )
A. B.
C. D.
29.已知直线与以点为圆心的圆相交于A,B两点,且,则圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
30.古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点,的距离之比为定值(,且)的点所形成的图形是圆,后来,人们将这个圆以他的名字命名,称为阿波罗尼斯圆,简称阿氏圆.已知在平面直角坐标系中,,,点满足,则点的轨迹的圆心坐标为( )
A. B. C. D.
31.已知圆内一点P(2,1),则过P点的最短弦所在的直线方程是( )
A. B.
C. D.
32.已知圆,则圆上的点到坐标原点的距离的最小值为( )
A.-1 B. C.+1 D.6
33.圆的圆心坐标和半径分别是( )
A.(-1,0),3 B.(1,0),3
C. D.
34.在平面直角坐标系中,四点坐标分别为,若它们都在同一个圆周上,则a的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.
35.已知圆,则当圆的面积最小时,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
36.已知定直线l的方程为,点Q是直线l上的动点,过点Q作圆的一条切线,是切点,C是圆心,若面积的最小值为,则此时直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值为( )
A. B.2 C. D.
37.经过点且圆心是两直线与的交点的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
38.圆关于直线对称的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
39.已知边长为2的等边三角形,是平面内一点,且满足,则三角形面积的最小值是( )
A. B. C. D.
40.圆关于点对称的圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
41.直线平分圆的周长,则的最小值为( )
A. B. C. D.
42.已知点A(1,2)在圆C:外,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
43.已知两定点,,若动点满足,则的轨迹为( ).
A.直线 B.线段 C.圆 D.半圆
44.圆上一点到原点的距离的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
45.以直线经过的定点为圆心,2为半径的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
46.已知圆的一条直径的端点分别是,,则此圆的方程是( )
A. B.
C. D.
47.圆心,半径为的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
48.圆心为且和轴相切的圆的方程是  
A. B.
C. D.
49.某圆经过两点,圆心在直线上,则该圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
50.若,则方程能表示的不同圆的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、解答题
51.一圆经过点,且与直线相切于点,试求该圆的方程.
52.若方程x2+y2+2mx-2y+m2+5m=0表示圆,求:
(1)实数m的取值范围;
(2)圆心坐标和半径.
53.圆C的圆心在x轴上,并且过和两点,求圆C的方程.
54.判断下列方程分别表示什么图形,并说明理由.
(1);
(2);
(3).
55.如图,已知的边所在直线的方程为,满足,点在边所在直线上且满足.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求外接圆的方程;
56.已知动圆经过坐标原点,且圆心在直线上.
(1)求半径最小时的圆的方程;
(2)求证:动圆恒过一个异于点的定点.
57.已知的顶点,直线的方程为,边上的高 所在直线的方程为.
(1)求顶点和的坐标;
(2)求外接圆的一般方程.
58.(1)求过点A(2,5),且在坐标轴上截距互为相反数的直线l的方程.
(2)已知圆C:x2+y2+Dx+Ey-6=0,圆心在直线x+y-2=0上,且圆心在第二象限,半径长为4,求圆的一般方程.
59.求下列各圆的圆心坐标和半径.
(1);
(2);
(3).
60.直线过点且与直线垂直.
(1)求直线的方程;
(2)求圆心在直线上且过点、的圆的方程.
61.已知圆过点,.
(1)求圆心所在直线的方程;
(2)求周长最小的圆的标准方程;
(3)求圆心在直线2x-y-4=0上的圆的标准方程;
(4)若圆心的纵坐标为2,求圆的标准方程.
62.在①过点,②圆E恒被直线平分,③与y轴相切这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
已知圆E经过点,且______.
(1)求圆E的一般方程;
(2)设P是圆E上的动点,求线段AP的中点M的轨迹方程.
63.已知线段AB的端点B的坐标是,端点A在圆上运动.
(1)求线段AB的中点P的轨迹的方程;
(2)设圆与曲线的两交点为M,N,求线段MN的长;
(3)若点C在曲线上运动,点Q在x轴上运动,求的最小值.
64.已知圆过点,,且点关于直线的对称点仍在圆上.
(1)求圆的方程;
(2)设是圆上任意一点,,求的最大值和最小值.
65.在平面几何中,通常将完全覆盖某平面图形且直径最小的圆,称为该平面图形的最小覆盖圆.最小覆盖圆满足以下性质:①线段AB的最小覆盖圆就是以AB为直径的圆;②锐角三角形ABC的最小覆盖圆就是其外接圆.已知x,y满足方程,记其构成的平面图形为W,平面图形W为中心对称图形,,,,为平面图形W上不同的四点.
(1)求实数t的值及三角形ABC的最小覆盖圆的方程;
(2)求四边形ABCD的最小覆盖圆的方程;
(3)求平面图形W的最小覆盖圆的方程.
66.已知圆经过点,,且圆与轴相切.
(1)求圆的一般方程;
(2)设是圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程.
67.已知,,.
(1)求点到直线的距离;
(2)求的外接圆的方程.
68.已知点和圆:,试分别求满足下列条件的实数的取值范围:
(1)点在圆的内部;
(2)点在圆上;
(3)点在圆的外部.
69.已知圆N的标准方程为.
(1)若点M(6,9)在圆N上,求半径a;
(2)若点P(3,3)与Q(5,3)有一点在圆N内,另一点在圆N外,求实数a的取值范围.
70.已知点在圆上运动.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
71.求下列各圆的圆心坐标和半径,并画出它们的图形.
(1);(2);
(3);(4).
72.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.
73.在平面直角坐标系中,曲线与两坐标轴的交点都在圆上.
(1)求圆的方程;
(2)已知为坐标原点,点在圆上运动,求线段的中点的轨迹方程.
74.已知抛物线C:x2= 2py经过点(2, 1).
(Ⅰ)求抛物线C的方程及其准线方程;
(Ⅱ)设O为原点,过抛物线C的焦点作斜率不为0的直线l交抛物线C于两点M,N,直线y= 1分别交直线OM,ON于点A和点B.求证:以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
75.已知圆经过坐标原点,且与直线相切,切点为.
(1)求圆的标准方程;
(2)过圆内点的最长弦和最短弦分别为和求四边形的面积.
76.求满足下列条件的圆的方程.
(1)经过点且和直线相切,同时圆心在直线上的圆;
(2)经过点,且与直线l:相切于点的圆.
77.已知圆过三个点.
(1)求圆的方程;
(2)过原点的动直线与圆相交于不同的两点,求线段的中点的轨迹.
78.已知圆E经过点,,从下列3个条件选取一个:
①过点;②圆E恒被直线平分;③与轴相切.
(1)求圆E的方程;
(2)过点的直线l与圆E相交于A、B两点,求AB中点M的轨迹方程.
79.如图所示,某隧道内设双行线公路,其截面由一段圆弧和一个长方形的三边构成.已知隧道总宽度为,行车道总宽度为,侧墙高,为,弧顶高为.
(1)以所在直线为轴,所在直线为轴,为单位长度建立平面直角坐标系,求圆弧所在的圆的标准方程;
(2)为保证安全,要求隧道顶部与行驶车辆顶部(设为平顶)在竖直方向上的高度之差至少为,问车辆通过隧道的限制高度是多少?
80.已知曲线:.
(1)当取何值时,方程表示圆?
(2)求证:不论为何值,曲线必过两定点.
(3)当曲线表示圆时,求圆面积最小时的值.
81.已知圆的方程为,要使过定点的圆的切线有两条,求实数a的取值范围.
82.已知,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.设的外接圆为.
(1)若,求的标准方程;
(2)求面积最小时的值.
83.判别方程(k为参数,)表示何种曲线 找出通过定点的坐标.
84.已知圆C经过三点.
(1)求圆C的方程;
(2)设点A在圆C上运动,点,且点M满足,记点M的轨迹为.
①求的方程;
②试探究:在直线上是否存在定点T(异于原点O),使得对于上任意一点P,都有为一常数,若存在,求出所有满足条件的点T的坐标,若不存在,说明理由.
85.已知圆,直线,当为何值时,
(1)圆与直线有两个公共点;
(2)圆与直线只有一个公共点;
(3)圆与直线没有公共点.
86.四条直线,,,围成一个四边形,问k取何值时,该四边形有一个外接圆,并求出外接圆的方程.
87.平面直角坐标系中有,,,四点,这四点是否在同一个圆上?为什么?
88.已知以第二象限内点P为圆心的圆经过点和,半径为.
(1)求圆P的方程;
(2)设点Q在圆P上,试问使△的面积等于8的点Q共有几个?证明你的结论.
89.求满足下列条件的圆的标准方程.
(1)圆心在x轴上,半径为5,且过点;
(2)经过点、,且以线段AB为直径;
(3)圆心在直线y=-2x上,且与直线y=1-x相切于点;
(4)圆心在直线x-2y-3=0上,且过点,.
90.已知方程表示一个圆.
(1)求实数m的取值范围;
(2)求圆的周长的最大值.
91.求下列各圆的方程,并面出图形.
(1)圆心为点,且过点;
(2)过,,三点.
92.已知圆C过点,圆心在直线上.
(1)求圆C的方程.
(2)判断点P(2,4)与圆C的关系
93.直角三角形的顶点坐标,直角顶点,顶点在轴上.
(1)求边所在直线的方程;
(2)圆是三角形的外接圆,求圆的方程.
94.如图所示,等腰梯形ABCD的底边AB在x轴上,顶点A与顶点B关于原点O对称,且底边AB和CD的长分别为6和,高为3.
(1)求等腰梯形ABCD的外接圆E的方程;
(2)若点N的坐标为(5,2),点M在圆E上运动,求线段MN的中点P的轨迹方程.
95.已知关于x,y方程表示一个圆.
(1)求实数m的取值范围;
(2)当时,过点的直线l与圆心的距离是2,求出直线l的方程.
96.已知等腰三角形ABC的一个顶点为,底边的一个端点为,求底边的另一个端点C的轨迹方程,并说明它是什么图形.
97.已知圆C经过(-1,3),(5,3),(2,0)三点.
(1)求圆C的方程;
(2)设点A在圆C上运动,点,且点M满足,求点M的轨迹方程.
98.阿波罗尼斯证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.若平面内两定点、间的距离为,动点满足, 求的最小值.
99.在平面直角坐标系中,已知四点,,,.
(1)这四点是否在同一个圆上 如果是,求出这个圆的方程;如果不是,请说明理由;
(2)求出到点,,,的距离之和最小的点的坐标.
100.已知圆C经过点A(3,1)、B(-1,3),且它的圆心在直线上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若点D为圆C上任意一点,且点E(3,0),求线段ED中点M的轨迹方程.
参考答案:
1.B
【分析】分析可知,设点关于轴的对称点为,可得出,求出的最大值,即可得解.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为.

又,,

点关于轴的对称点为,

所以,,
故选:B.
2.B
【分析】根据圆的一般式变形为标准式,进而可得参数范围.
【详解】由,
得,
由该曲线表示圆,
可知,
解得或,
故选:B.
3.B
【分析】在直角三角形中利用几何关系即可获解
【详解】圆即,半径
因为,所以
又是的中点,所以
所以点的轨迹方程为
故选:B
4.D
【分析】配方,由半径的最小值得参数值,然后求出圆心到原点距离,再加半径可得.
【详解】根据题意,圆,
变形可得.
其圆心为,半径为,则,
当圆的面积最小时,必有,此时.
圆的方程为,
圆心到原点为距离,
则圆上的点到坐标原点的距离的最大值为.
故选:D.
5.D
【分析】由圆的平面几何性质可知,过圆心与垂直的直线即为所求,根据垂直关系求出AB中垂线斜率即可求解.
【详解】因为直线AB:的斜率为,可知垂直平分线的斜率为,
又圆的圆心为,
所以弦AB的垂直平分线方程为,化简得,
故选:D
6.A
【分析】将圆的方程整理为标准方程可得圆心坐标,由倾斜角和斜率关系求得直线斜率,由直线点斜式方程整理得到结果.
【详解】整理圆的方程可得:,圆心,
倾斜角为,其斜率,
方程为:,即.
故选:A.
7.D
【分析】以点A为坐标原点,射线AB为x轴的非负半轴建立直角坐标系,求出点M的轨迹方程即可计算得解.
【详解】以点A为坐标原点,射线AB为x轴的非负半轴建立直角坐标系,如图,设点,
则,化简并整理得:,
于是得点M的轨迹是以点为圆心,2为半径的圆,其面积为,
所以M点的轨迹围成区域的面积为.
故选:D
8.D
【分析】先化为标准方程,再求圆心半径即可.
【详解】先化为标准方程可得,故圆心为,半径为.
故选:D.
9.B
【分析】先配方得圆的标准方程,再根据圆半径最大值时取法得的值,最后求直线倾斜角.
【详解】方程可化为,
设圆的半径为,则,
∴当时,取得最大值,从而圆的面积最大.
此时,直线方程为,斜率,倾斜角为,
故选:B
【点睛】本题考查圆的标准方程、直线倾斜角、圆面积最值,考查基本分析求解能力,属基础题.
10.B
【分析】将圆的方程配成标准式,即可得到圆心坐标与半径,从而求出最短、最长弦,即可得解;
【详解】解:圆,即,圆心为,半径,
又,所以过点的最长弦,最短弦,
且最短弦与最长弦互相垂直,所以;
故选:B
11.A
【分析】根据圆的一般方程表示圆的条件和充分必要条件的判断可得选项.
【详解】方程表示圆需满足或,
所以“”是“为圆方程”的充分不必要条件,
故选:A.
【点睛】本题考查圆的一般方程和充分条件与必要条件的判断,属于基础题.
12.B
【分析】根据圆心位置,可设出圆的标准方程,再将点代入,即可求得结果.
【详解】根据题意,设圆的标准方程为 ,
将代入,求得 ,
则圆的标准方程为,
故选:B.
13.A
【分析】求出圆心的轨迹方程后,根据圆心到原点的距离减去半径1可得答案.
【详解】设圆心,则,
化简得,
所以圆心的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
所以,所以,
当且仅当在线段上时取得等号,
故选:A.
【点睛】本题考查了圆的标准方程,属于基础题.
14.A
【分析】根据二元二次方程表示圆的条件列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】由圆的一般式方程可得,即,求得,
故选:A
15.A
【分析】由已知得,的坐标,进而得圆心坐标和半径,写出圆的标准方程,然后化为一般方程即可.
【详解】由直线截距式方程知:,,
所以中点坐标为,且,
所以以为直径的圆的圆心为,半径为,
所以以线段为直径的圆的方程为,
化为一般方程为.
故选:A.
16.C
【分析】根据点圆的位置关系直接列不等式求得答案.
【详解】根据题意,圆的圆心为,半径为,必有,
若原点在圆的外部,
则有,则有,
综合可得:;
故选:C.
17.B
【分析】直接设,根据两点间距离公式代入运算整理.
【详解】∵,即
设,则,整理得
故选:B.
18.B
【分析】由题可得,然后利用基本不等式即得.
【详解】圆的圆心为,依题意,点在直线上,
因此,即,
∴,
当且仅当,即时取“=”,
所以的最小值为9.
故选:B.
19.C
【分析】讨论点M在x轴上与不在x轴上两种情况,若点M不在x轴上,构造点K(-2,0),可以根据三角形的相似性得到,进而得到2|MA|+|MB|=|MB|+|MK|,最后根据三点共线求出答案.
【详解】①当点M在x轴上时,点M的坐标为(-1,0)或(1,0).
若点M的坐标为(-1,0),则2|MA|+|MB|=2×+;
若点M的坐标为(1,0),则2|MA|+|MB|=2×+.
②当点M不在x轴上时,取点K(-2,0),如图,
连接OM,MK,因为|OM|=1,|OA|=,|OK|=2,
所以.
因为∠MOK=∠AOM,
所以△MOK∽△AOM,则,
所以|MK|=2|MA|,则2|MA|+|MB|=|MB|+|MK|.
易知|MB|+|MK|≥|BK|,
所以|MB|+|MK|的最小值为|BK|.
因为B(1,1),K(-2,0),
所以(2|MA|+|MB|)min
=|BK|=.
又<1+<4,所以2|MA|+|MB|的最小值为.
故选:C
20.C
【分析】求出的范围,根据,的意义求解即可.
【详解】由,解得.
因为,所以或.
故表示一条线段.
因为,所以,,即表示以原点为圆心的半个圆
故选:C
21.B
【分析】首先求出两平行直线间的距离,即可求出圆的半径,设圆心坐标为,,利用圆心到直线的距离等于半径得到方程,求出的值,即可得解;
【详解】解:因为直线:和:的距离,由圆C与直线:和:都相切,所以圆的半径为,又圆心在轴上,设圆心坐标为,,所以圆心到直线的距离等于半径,即,所以或(舍去),所以圆心坐标为,故圆的方程为;
故选:B
22.A
【分析】首先求出圆的圆心坐标与半径,再设圆心关于直线对称的点的坐标为,即可得到方程组,求出、,即可得到圆心坐标,从而求出对称圆的方程;
【详解】解:圆的圆心为,半径,设圆心关于直线对称的点的坐标为,
则,解得,即圆关于直线对称的圆的圆心为,半径,
所以对称圆的方程为;
故选:A
23.A
【分析】设圆心坐标为 ,则有,求得,即可得解.
【详解】解:设圆心坐标为 ,则由题意知 ,解得,
故圆的方程为.
故选:A.
24.B
【分析】根据圆的半径最小时圆的面积最小,然后考察圆的半径即可.
【详解】由,得,易知当,圆的半径最小,即圆的面积最小.
故选:B
25.D
【分析】将化为,作出图形,根据的几何意义,结合图形和斜率公式可求出结果.
【详解】因为,所以
所以
如图,此方程表示的是圆心在原点,半径为1的半圆,
的几何意义是点与点连线的斜率
如图,,

所以的取值范围为
故选:D
26.D
【分析】根据题意,设直线与圆的的交点为、,的中点为点,分析圆的圆心与半径,求出圆心到直线的距离,即可得的大小,进而分析可得答案.
【详解】解:根据题意,设直线与圆的的交点为、,的中点为点,
圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离,
又由,则;
故圆被直线截得的劣弧所对的圆心角的大小为;
故选:D.
【点睛】本题考查直线与圆的位置关系,注意利用圆心到直线的距离分析,属于基础题.
27.A
【分析】配方得出圆心坐标,代入直线方程求得参数值,然后可得圆半径、面积.
【详解】圆的方程可化为,其圆心为.依题意得,,解得,圆的半径为,面积为,
故选:A.
28.A
【分析】先化简曲线方程,判断曲线的形状,明确的几何意义,结合图像解答.
【详解】,表示以为圆心,3为半径的圆.
表示以圆上的任意一点到两点间距离,的最大值即为
故选:A
29.C
【分析】由题意,圆心到直线的距离,利用点到直线距离公式即可求解.
【详解】解:由题意,为等腰直角三角形,
所以圆心到直线的距离,即,解得,
所以圆C的方程为,
故选:C.
30.A
【分析】根据题设,应用两点距离公式可得,整理并化为圆的标准形式,即可确定圆心.
【详解】令P(x,y),则,两边平方并整理得:,
∴圆心为(4,0).
故选:A.
31.B
【分析】设圆心,由圆的对称性可知过点与垂直的直线被圆所截的弦长最短
【详解】由题意可知,当过圆心且过点时所得弦为直径,
当与这条直径垂直时所得弦长最短,
圆心为,,
则由两点间斜率公式可得,
所以与垂直的直线斜率为,
则由点斜式可得过点的直线方程为,
化简可得,
故选:B
32.A
【分析】先求出圆心和半径,求出圆心到坐标原点的距离,从而求出圆上的点到坐标原点的距离的最小值.
【详解】变形为,故圆心为,半径为1,故圆心到原点的距离为,故圆上的点到坐标原点的距离最小值为.
故选:A
33.D
【分析】根据圆的标准方程,直接进行判断即可.
【详解】根据圆的标准方程可得,
的圆心坐标为,半径为,
故选:D.
34.C
【分析】设出圆的一般式,根据求出,然后将点带入圆的方程即可求得结果.
【详解】设圆的方程为,
由题意得,解得,
所以,
又因为点在圆上,所以,即.
故选:C.
35.D
【分析】根据圆的一般方程,得到圆心和半径,求出面积最小时对应的半径,再求得圆心到坐标原点的距离,进而可求出结果.
【详解】解:由题意得:
由得
圆心为,半径为,
当且仅当时,半径最小,则面积也最小;
圆心为,半径为,
圆心到坐标原点的距离为,
即原点在圆外,根据圆的性质,圆上的点到坐标原点的距离的最大值为.
故选:D.
36.B
【分析】由题意可得直线l的方程为,再求出圆C的圆心坐标与半径,由面积的最小值为求得,再由点到直线的距离公式求解k,可得直线l的方程,进一步求得直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值.
【详解】解:由题意可得直线l的方程为,
圆C的圆心,半径为1,
如图:

又,当取最小值时,取最小值,
此时,可得,,
则,解得,
则直线l的方程为,
则直线l上的动点E与圆C上动点F的距离的最小值为.
故选:B.
37.B
【分析】求出圆心坐标和半径后,直接写出圆的标准方程.
【详解】由得,
即所求圆的圆心坐标为.
由该圆过点,得其半径为1,
故圆的方程为.
故选:B.
【点睛】本题考查了圆的标准方程,属于基础题.
38.D
【分析】先求得圆关于直线对称的圆的圆心坐标,进而即可得到该圆的方程.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为3
设点关于直线的对称点为,
则 ,解之得
则圆关于直线对称的圆的圆心坐标为
则该圆的方程为,
故选:D.
39.A
【分析】建立直角坐标系,设,写出的坐标,利用列式得关于的等式,可得点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆,写出直线的方程,计算和点距离直线的最小距离,代入三角形面积公式计算.
【详解】以的中点为原点,建立如图所示的直角坐标系,则,,,
设,因为,所以,得,
所以点的轨迹为以为圆心,以为半径的圆,当点距离直线距离最大时,面积最大,已知直线的方程为:,,点距离直线的最小距离为:,所以面积的最小值为.
故选:A
40.A
【分析】求出圆心关于的对称点,即为对称圆的圆心,对称圆的半径为1.
【详解】圆的圆心为,
因为点关于点对称的点为,
所以对称圆的圆心为,
又因为半径不变,
所以所求圆的标准方程为.
故选:A
【点睛】本题主要考查了圆的标准方程,点关于点的对称点的求法,圆关于点的对称圆,属于中档题.
41.C
【分析】从已知条件得到圆心在直线上,代入后得到一个等式,变形为的形式,利用“1”的代换,用基本不等式来求解最小值.
【详解】圆心为,因为直线平分圆的周长,所以圆心在直线上,即,化为:,则,当且仅当,即时,等号成立,故的最小值为
故选:C
42.A
【分析】由表示圆可得,点A(1,2)在圆C外可得,求解即可
【详解】由题意,表示圆
故,即或
点A(1,2)在圆C:外
故,即
故实数m的取值范围为或

故选:A
43.C
【分析】先设点的坐标,再根据两点间距离公式化简条件,解得结果.
【详解】设点的坐标为,
∵,,动点满足,
∴,两边平方得,
即.
∴的轨迹为圆.
故选:C
【点睛】本题考查动点轨迹方程,考查基本求解能力,属基础题.
44.C
【解析】求得圆的圆心和半径,由此求得圆上一点到原点的距离的最大值.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆心到原点的距离为,
所以圆上一点到原点的距离的最大值为.
故选:C
【点睛】本小题主要考查点和圆的位置关系,属于基础题.
45.A
【分析】先由直线的方程求得直线恒过的定点,再由圆的圆心和半径得出圆的方程得选项.
【详解】解:因为直线方程为,即,所以直线过定点,
所以圆方程为,即,
故选:A.
46.A
【分析】根据圆心为直径两端点的中点,得到圆心坐标;再利用两点间距离公式求得半径,从而得到圆的标准方程.
【详解】直径两端点为 圆心坐标为
圆的半径,
圆的方程为:.
故选:A.
【点睛】求解圆的标准方程,关键是确定圆心和半径,属于基础题.
47.D
【分析】根据圆心坐标及半径,即可得到圆的方程.
【详解】因为圆心为,半径为,
所以圆的方程为:.
故选:D.
48.A
【分析】由题意先求出圆的半径,再根据圆心坐标,求得它的标准方程.
【详解】解:圆心为且和轴相切的圆,它的半径为1,
故它的的方程是,
故选:.
【点睛】本题考查圆的方程的求解,一般求出圆的圆心和半径,考查计算能力,属于基础题.
49.D
【分析】根据圆的平面几何性质可知圆心在的中垂线上,联立方程可得圆心坐标,再求出半径即可得解.
【详解】因为圆经过两点,
所以圆心在中垂线上,
联立解得圆心,所以圆的半径,
故所求圆的方程为,
故选:D
50.B
【解析】化简圆为,得到,解得,结合,即可求解.
【详解】由圆的方程,
可化简得,可得,
即,解得,
又因为,所以或,
所以方程能表示的不同圆的个数为2个.
故选:B.
51..
【分析】设圆的圆心为C,,,由,得到直线CB的方程, 再求导线段AB的垂直平分线方程,联立求得圆心即可.
【详解】设圆的圆心为C,,,则,
所以直线CB的方程为:,即,
又AB的中点为,且,
所以线段AB的垂直平分线方程为,即,
由,解得,
所以圆的圆心为,半径为,
所以圆的方程是,
故答案为:
52.(1);(2)圆心坐标为,半径.
【分析】(1)利用圆的一般方程可得,由此求得的取值范围.
(2)将圆的方程写成标准方程的形式,可得圆心坐标和半径.
【详解】解:(1)方程表示圆,

即,解得,
故的取值范围为;
(2)将方程写成标准方程为,
可得圆心坐标为,半径.
53.
【分析】由题意,设圆心坐标和半径表示圆的标准方程,结合待定系数法即可.
【详解】设圆的圆心坐标为,半径为r,
则圆的标准方程为:,
有,解得,
所以圆的标准方程为:
54.答案见解析
【分析】(1)由方程可得;
(2)化简可得可判断;
(3)化简可得,分和或时讨论可得.
【详解】(1),,故表示点;
(2)可化为,
所以方程表示以为圆心,为半径的圆;
(3)可化为,
当时,方程表示点,
当或时,方程表示以为圆心,为半径的圆.
55.(1);(2).
【分析】(1)由,得到为,结合直线的方程,求得直线的斜率,进而求得边所在直线的方程;
(2)由(1)边所在直线的方程为,联立方程组求得,根据,得到为外接圆的圆心,进而求得圆的标准方程.
【详解】(1)由,可得,
又由在上,所以,所以为,
因为边所在直线的方程为,斜率为,
所以直线的斜率为,
又因为点在直线上,所以边所在直线的方程为,
即.
(2)由(1)边所在直线的方程为,
联立方程组,可得,
因为,所以为斜边上的中点,即为外接圆的圆心,
又由,
所以外接圆的方程为.
56.(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)设出圆心坐标,表示出半径,利用二次函数的性质可得半径的最小值,进而可得此时圆的方程;
(2)设定点坐标,,表示出圆的方程,当为变量时,,能使该等式恒成立,即且,解方程组可得定点坐标.
【详解】(1)因为圆心在直线上,
所以设圆心的坐标为.
又因为动圆经过坐标原点,
所以动圆的半径,所以半径的最小值为.
并且此时圆的方程为:.
(2)设定点坐标,,因为圆的方程为:
所以,
即,
因为当为变量时,,却能使该等式恒成立,
所以只可能且
即解方程组可得:,或者,(舍去)
所以圆恒过一定点,.
57.(1),
(2)
【分析】(1)联立直线,的方程求出点的坐标,由求出直线的斜率及方程,的方程与直线方程联立求出的坐标;
(2)设圆的一般方程为,将,,三点坐标代入求出圆的一般方程求出的值即可求解.
【详解】(1)由可得,所以点的坐标为,
由可得,所以
由,可得,
因为,所以直线 的方程为:,即,
由可得,所以点的坐标为.
(2)设的外接圆方程为,
将,和三点的坐标分别代入圆的方程可得:
,解得:,
所以的外接圆的一般方程为.
58.(1)5x-2y=0或x-y+3=0 ;(2)x2+y2+2x-6y-6=0 .
【分析】(1)利用截距互为相反数的性质解题即可,注意讨论斜率为0的情况.
(2)利用圆心与半径建立方程组,注意利用圆心的位置进行取舍.
【详解】(1)解法1:①当直线l在坐标轴上的截距均为0时,方程为y=,即5x-2y=0;
②当直线l在坐标轴上的截距不为0时,可设方程为,即x-y=a,
又∵l过点A(2,5),∴2-5=a,a=-3,∴l的方程为x-y+3=0,
综上所述,直线l的方程是5x-2y=0或x-y+3=0.
解法2:由题意知直线的斜率一定存在.设直线的点斜式方程为y-5=k(x-2),
当x=0时,y=5-2k,当y=0时,x=2-.
根据题意得5-2k=-(2-),解方程得或k=1.
当时,直线方程为y-5=(x-2),即5x-2y=0;
当k=1时,直线方程为y-5=1×(x-2),即x-y+3=0.
综上所述,直线l的方程是5x-2y=0或x-y+3=0.
(2)圆心C,因为圆心在直线x+y-2=0上,所以,即D+E=-4.①
又因为半径长,所以D2+E2=40.②
由①②可得
又因为圆心在第二象限,所以,即D>0.则故圆的一般方程为x2+y2+2x-6y-6=0.
59.(1)圆心为,半径为;(2)圆心为,半径为;(3)圆心为,半径为.
【分析】结合配方法将圆的一般方程化为标准方程,再求出圆心和半径即可.
【详解】(1)方程,
所以圆心为,半径为;
(2方程,
所以圆心为,半径为;
(3)方程,
所以圆心为,半径为;
60.(1);(2).
【分析】(1)设直线的方程为,将点的坐标代入直线的方程,求出的值,即可得出直线的方程;
(2)设圆心的坐标为,根据已知条件可得出关于实数的等式,求出的值,可得出圆心坐标以及圆的半径,进而可得出所求圆的方程.
【详解】(1)因为直线与直线垂直,则直线的方程可设为,
又因为直线过点,所以,即,
所以直线的方程为;
(2)因为圆心在直线上,所以圆心坐标可设为,
又因为该圆过点、,
所以有,解得,
所以圆心坐标为,半径,
故圆的方程为.
61.(1)x-3y+3=0
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)利用已知条件求出直线的垂直平分线所在的直线方程即可;
(2)利用已知条件求出线段AB为圆的直径的圆的方程即可;
(3)由(1)可知,圆心所在直线的方程为,且圆心在直线上,即可求解圆的方程;
(4)由(1)可知,圆心所在直线的方程为,即可求出圆心的横坐标,即可求解圆的方程.
(1)
由题意可知线段AB的中点坐标是,
∵直线AB的斜率,且圆心在线段AB的垂直平分线上,
∴圆心所在直线的方程为,即x-3y+3=0.
(2)
当线段AB为圆的直径时,过点A,B的圆的半径最小,从而周长最小,
即圆心为线段AB的中点(0,1),半径为.
则所求圆的标准方程为.
(3)
由(1)可知,圆心所在直线的方程为,
又∵圆心也在直线2x-y-4=0上,∴圆心是这两条直线的交点,
∴ ,解得,即圆心的坐标是(3,2),
∴半径,
∴所求圆的标准方程是.
(4)
设圆心的坐标为(m,2),
由(1)知m-3×2+3=0,得m=3,
∴圆的半径,
∴所求圆的标准方程为.
62.(1)
(2)
【分析】(1)选择①③时,设圆的一般式方程或者标准方程,代入点以及相关条件,根据待定系数法,即可确定圆的方程,选择②时,根据几何法确定圆心和半径即可求解,
(2)根据相关点法即可求解轨迹方程.
【详解】(1)方案一:选条件①.
设圆的方程为,
则,解得,
则圆E的方程为.
方案二:选条件②.
直线恒过点.
因为圆E恒被直线平分,所以恒过圆心,
所以圆心坐标为,
又圆E经过点,所以圆的半径r=1,所以圆E的方程为,即.
方案三:选条件③.
设圆E的方程为.
由题意可得,解得,
则圆E的方程为,即.
(2)设.
因为M为线段AP的中点,所以,
因为点P是圆E上的动点,所以,即,
所以M的轨迹方程为.
63.(1)
(2)
(3)
【分析】(1) 设,,可得,代入圆化简即可;
(2) 联立方程和,得MN所在公共弦所在的直线方程,再由弦长公式可求得结果;
(3) 作关于轴得对称点,连接与x轴交于Q点,根据时求解即可.
【详解】(1)设,,点A在圆,所以有:,
P是A,B的中点,,即,得P得轨迹方程为:;
(2)联立方程和,得MN所在公共弦所在的直线方程,
设到直线MN得距离为d,则,
所以,;
(3)作出关于轴得对称点,
如图所示;
连接与x轴交于Q点,点Q即为所求,
此时,所以的最小值为.
64.(1);(2)最大值88;最小值72.
【解析】(1)先判断圆心在直线上,设圆心坐标为,利用圆过点,,建立方程,求出圆心与半径,即可求圆的方程;
(2)由,结合两点间距离公式可得,再利用可求其最大值和最小值.
【详解】(1)因为关于直线的对称点仍在圆上,
所以直线经过圆心,
设圆心坐标为,
又圆过点,,

解得,
圆心坐标为,半径为2,
圆的方程为;
(2)设点坐标为,则:

,,


当,有最大值88;当,有最小值72.
【点睛】方法点睛:求圆的方程常见思路与方法有:①直接设出动点坐标 ,根据题意列出关于的方程即可;②根据几何意义直接找到圆心坐标和半径,写出方程;③待定系数法,可以根据题意设出圆的标准方程或一般式方程,再根据所给条件求出参数即可.
65.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据点A在曲线上求解;进而得到点A的坐标,然后设△ABC的外接圆方程为,将A,B,C的坐标代入求解;
(2)根据线段BD的最小覆盖圆是以BD为直径的圆,求出圆的方程,再判断点A,C在圆内即可;
(3)根据平面图形W是中心对称图形,设是平面图形W上一点,由最小求解.
(1)
因为点A的坐标满足,则,解得或(舍),故,
设的外接圆的方程为,则,解得,
故的外接圆的方程为,又是锐角三角形,
所以的最小覆盖圆的方程为;
(2)
因为线段BD的最小覆盖圆是以BD为直径的圆,所以线段BD的最小覆盖圆的方程为,又,
故点A,C在圆内,所以四边形ABCD的最小覆盖圆的方程为;
(3)
因为平面图形W是中心对称图形,设是平面图形W上的一点,
则,
当,即时,取得最大值,
故平面图形W的最小覆盖圆的方程为.
66.(1)
(2)
【分析】(1)设圆的方程为,依题意可得圆心在轴右侧,且跟轴的切点为,即可得到圆心的纵坐标为,再将点的坐标代入方程,即可得到方程组,解得即可;
(2)设则,再由点是圆上的动点,代入圆的方程,即可得解.
【详解】(1)解:设圆的方程为,
因为圆过点,,又跟轴相切,
圆必在轴右侧,且跟轴的切点为,
圆心的纵坐标为.
,解得,
圆的方程为,化简得.
(2)解:设.因为为线段的中点,所以,
因为点是圆上的动点,所以,即,
所以的轨迹方程为.
67.(1);(2).
【解析】(1)由,可求出直线方程,利用点到直线的距离求解;
(2)设外接圆的方程为,利用三点坐标求解.
【详解】(1),
由得直线的方程为.
所以点到直线的距离
(2)设外接圆的方程为,
由题意,得
解得
即的外接圆的方程为.
68.(1);(2);(3).
【分析】(1)利用点与圆的位置关系,建立不等式,即可求出实数的取值范围;
(2)利用点与圆的位置关系,建立方程,即可求出实数的取值范围;
(3)利用点与圆的位置关系,建立不等式,即可求出实数的取值范围.
【详解】(1)点在圆的内部,,且,解得,
故实数的取值范围为.
(2)点在圆上,,解得.
(3)点在圆的外部,,且,
解得且,故实数的取值范围为.
69.(1)
(2)
【分析】(1)根据已知,建立方程计算求解即可.
(2)通过已知,利用点与圆的位置关系进行求解.
(1)
因为点M(6,9)在圆N上,所以,
即,又,所以.
(2)
因为圆心,,,
所以,,
所以,故点P在圆N外,点Q在圆N内,又因为圆N的半径为,
所以,故实数a的取值范围是.
70.(1); (2).
【分析】(1)设,转化为直线,根据圆心到直线的距离等于半径,即可求解;
(2)设,转化为,根据圆心到直线的距离等于半径,即可求解.
【详解】(1)由题意,点在圆上运动,
设,整理得,则表示点与点连线的斜率,
当该直线与圆相切时,取得最大值和最小值,
又由,解得,所以
所以的最大值为.
(2)设,整理得,
则表示直线在轴上的截距,
当该直线与圆相切时,取得最大值和最小值,
由,解得,所以
所以的最小值为.
71.(1)圆心,半径,图见解析;
(2)圆心,半径,图见解析;
(3)圆心,半径,图见解析;
(4)圆心,半径,图见解析;
【分析】结合配方法将圆的一般方程化为标准方程,再求出圆心和半径,进而画出图形即可.
【详解】(1)方程,
所以圆心为,半径为,如图;
(2方程,
所以圆心为,半径为,如图;
(3)方程,
所以圆心为,半径为;不妨设,如图;
(4)方程,
所以圆心为,半径为;不妨设,如图;
72.(1)(x+3)2+(y﹣4)2=5.(2)(x+8)2+(y﹣3)2=25.
【分析】(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.
【详解】解:(1)∵圆心在C(﹣3,4),半径长是,故圆的标准方程为(x+3)2+(y﹣4)2=5.
(2)∵圆心在C(﹣8,3),且经过点M(﹣5,﹣1),故半径为MC5,
故圆的标准方程为 (x+8)2+(y﹣3)2=25.
73.(1)
(2)
【分析】(1)求得曲线与两坐标轴的交点坐标,利用待定系数法求得圆的方程.
(2)利用代入法求得的轨迹方程.
(1)
由,
令,解得或;令,得,
所以圆过.
设圆的方程为,
,解得,
所以圆的方程为.
(2)
设,则,
将的坐标代入圆的方程得,
即.
74.(Ⅰ) ,;
(Ⅱ)见解析.
【分析】(Ⅰ)由题意结合点的坐标可得抛物线方程,进一步可得准线方程;
(Ⅱ)联立准线方程和抛物线方程,结合韦达定理可得圆心坐标和圆的半径,从而确定圆的方程,最后令x=0即可证得题中的结论.
【详解】(Ⅰ)将点代入抛物线方程:可得:,
故抛物线方程为:,其准线方程为:.
(Ⅱ)很明显直线的斜率存在,焦点坐标为,
设直线方程为,与抛物线方程联立可得:.
故:.
设,则,
直线的方程为,与联立可得:,同理可得,
易知以AB为直径的圆的圆心坐标为:,圆的半径为:,
且:,,
则圆的方程为:,
令整理可得:,解得:,
即以AB为直径的圆经过y轴上的两个定点.
【点睛】本题主要考查抛物线方程的求解与准线方程的确定,直线与抛物线的位置关系,圆的方程的求解及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
75.(1)
(2)
【分析】(1)求出直线的方程与线段的中垂线方程,联立这两条直线方程,可得出圆心的坐标,并求出圆的半径,由此可得出圆的标准方程;
(2)求出、,分析可知,进而可求得四边形的面积.
(1)
解:设坐标原点为,则,线段的中点为,
线段的中垂线方程为,即,
直线的斜率为,由圆的几何性质可知,直线与直线垂直,
所以,直线的方程为,即,
联立,解得,即圆心,
圆的半径为,
故圆的标准方程为.
(2)
解:过圆内点的最长弦为,
当过点的弦与直线垂直时,弦的长度取得最小值,即,此时,
由勾股定理可得,
此时,四边形的面积为.
76.(1)和
(2)
【分析】(1)由题,设圆心为,由圆心到直线的距离等于到点的距离列等式,整理解出a,即可进一步求出半径,即得圆的方程;
(2)由AB坐标求AB的中垂线方程,再求过点B且与l垂直的直线,由两直线交点求出圆心,进一步求出半径,即得圆的方程.
(1)
圆心在直线上,设圆心为,圆心到直线的距离等于到点的距离,
即,
整理得,解得或.
当时,圆心为,半径为,方程为;
当时,圆心为,半径为,方程为.
(2)
圆心到A、B的距离相等,即在线段AB的中垂线上,AB的中垂线的点法向式方程为,化简得.
另一方面,圆心在过点B且与l垂直的直线上,其点法向式方程为,化简得.
联立方程组解得圆心坐标为,则到点A的距离.
综上所述,圆的方程为.
77.(1)
(2)
【分析】(1)设圆的方程为,列出方程组,求得的值,即可求得圆的方程;
(2)根据题意得到,得出在以为直径的圆上,得到以为直径的圆的方程,再联立两圆的方程组,求得交点坐标,即可得到点的轨迹方程.
(1)
解:设圆的方程为,
因为圆过三个点,
可得,解得,
所以圆的方程为,即.
(2)
解:因为为线段的中点,且,所以在以为直径的圆上,
以为直径的圆的方程为,
联立方程组,解得或,
所以点的轨迹方程为.
78.(1)
(2),
【分析】(1)结合已知条件利用待定系数法或圆的几何性质即可求解;(2)结合已知条件,利用垂径定理可知M的轨迹为以EP为直径的圆落在圆E内的一段弧,进而得到答案.
【详解】(1)若选①:不妨设圆E的方程为:,
因为圆E经过点,,,
所以,
故圆E的方程为:,即;
若选②:由直线方程可知,,
故直线恒过点,
因为圆E恒被直线平分,
所以圆E的圆心为,
因为在圆上,故圆的半径,
从而圆E的方程为:;
若选③:不妨设圆E的圆心为,半径为,
此时,
故圆E的方程为:,
分别将,代入上式可得,,
故圆E的方程为:.
(2)因为M为AB中点,E为圆心,根据垂径定理,得,
所以点M落在以EP为直径的圆上,且点M在圆E的内部,
即点M的轨迹为以EP为直径的圆落在圆E内的一段弧.
因为,,
所以以EP为直径的圆的方程为:,
由,
所以M的轨迹方程为:,.
79.(1);(2).
【分析】(1)设出圆的方程,代入即可求解;
(2)设限高为,作,求出点P的坐标,即可得出答案.
【详解】(1)由题意,有,,.
所求圆的圆心在轴上,设圆的方程为(,),
,都在圆上,
,解得.
圆的标准方程是.
(2)设限高为,作,交圆弧于点,
则.
将点的横坐标代入圆的方程,得,
得或(舍去).
.
故车辆通过隧道的限制高度为.
80.(1);(2)证明见解析;(3).
【分析】(1)当时,可知方程表示直线;当时,化简整理已知方程,可知满足圆的方程;
(2)将已知方程整理为,从而可得方程组,解方程组求得两定点坐标,结论可证得;
(3)根据(2)的结论,可知以为直径的圆面积最小,从而得到圆的方程,与已知方程对应相等可构造方程组,解方程组求得结果.
【详解】解:(1)当时,方程为表示一条直线.
当时,,
整理得,
由于,
所以时方程表示圆.
(2)证明:方程变形为.
由于取任何值,上式都成立,则有.
解得或
所以曲线必过定点,,
即无论为何值,曲线必过两定点.
(3)由(2)知曲线过定点A,,在这些圆中,以为直径的圆的面积最小(其余不以为直径的圆的直径大于的长,圆的面积也大),
从而以为直径的圆的方程为,
所以,解得.
81.
【分析】由过点的圆的切线有两条,可知点A必在圆外,由点和圆的位置关系,列出不等关系,即得解
【详解】将圆的方程配方得,圆心的坐标为,
半径,其中,
若过点的圆的切线有两条,则点A必在圆外,
即.
化简得.由,
解得,
故a的取值范围是.
82.(1);(2)或.
【分析】(1)由三角形三个顶点坐标求其外接圆,应利用“三角形三边中垂线交点是其外接圆的圆心”来求解;
(2)思路基本与第(1)问相同,在计算圆面积时利用基本不等式进行分析并求取最值时的值.
【详解】解:(1)∵,∴,
又∵,,
∴中点,中点,
∴线段的中垂线:,
线段的中垂线:,
∴得即圆心,
而,
∴的标准方程:.
(2)∵,,
∴中点,
∴线段的中垂线:,
由(1)知线段的中垂线:,
∴即即圆心,
∴半径,
∴,
而,当且仅当时,等号成立,
∵,,且,
∴当或时,有最小值,此时最小.
83.圆心在,半径为的圆;定点的坐标为
【分析】由题通过配方整理可得方程表示圆,将原方程整理为关于k的方程可得定点.
【详解】将原方程整理得,
即,
方程表示圆心在,半径为的圆,
将原方程整理为关于k的方程:,

解得
即圆过定点.
84.(1);(2)①;②存在,定点为.
【分析】(1)设圆标准方程,代入三点坐标,然后解方程组即可求得结果;
(2)①设,根据求得点坐标的表达式,再代入已知圆方程化简即可;②假设存在一点满足(其中为常数),设,则:结合P在轨迹上,整理化简求得,即可得坐标.
【详解】(1)设圆C的方程为,将三点分别代入得
, 解得,
所以圆C的方程为;
(2)①设,则:,
∴, ∴,
∵点A在圆C上运动,∴,
即:∴∴,
所以点M的轨迹方程为,
它是一个以为圆心,以1为半径的圆;
②假设存在一点满足(其中为常数),
设,则:,
整理化简得:,
∵P在轨迹上,
∴,
化简得:,
所以,
整理得,
∴,
解得:;
∴存在满足题目条件.
【点睛】求动点轨迹方程常用方法:
(1)直接法;(2)定义法;(3)相关点法;
要根据已知条件选择适当方法求解.
85.(1);(2);(3)或.
【分析】求得圆的标准方程,求出圆心到直线的距离d,分别求得d=r、d<r、d>r时,b的值,可得直线与圆相切、相交、相离时,b的范围.
【详解】方法一:圆心到直线的距离为,圆的半径.
(1)当,即时,直线与圆相交,有两个公共点;
(2)当,即时,直线与圆相切,有一个公共点;
(3)当,即或时,直线与圆相离,无公共点.
方法二:联立直线与圆的方程,得方程组,
消去得,则.
(1)当,即时,直线与圆有两个公共点;
(2)当,即时,直线与圆有一个公共点;
(3)当,即或时,直线与圆无公共点.
【点睛】本题主要考查直线和圆的位置关系的判定,点到直线的距离公式的应用,体现了分类讨论的数学思想,属于基础题.
86.当时,该四边形有一个外接圆,外接圆方程为.
【分析】设过该四边形4个顶点的二次曲线系方程为:,再根据二元二次方程表示圆的条件求得k的值,进而再求出圆的方程.
【详解】设过该四边形4个顶点的二次曲线系方程为:

即,
由解得
所求圆的方程为.
87.四点在同一个圆上(证明见解析)
【分析】以三点,求出圆的方程,再将点代入即可得出答案.
【详解】设过三点的圆的一般方程为.
将三点代入得:.
所以圆的一般方程为.
将点代入得:,满足方程.
所以四点在同一个圆上.
88.(1);
(2)2个,证明见解析.
【分析】(1)求得线段垂直平分线的方程,设出圆的标准方程,结合其过点,即可求得方程;
(2)求得满足题意的点到直线的距离,结合圆上一点到定直线的距离,结合圆的对称性即可求解和证明.
【详解】(1)因为点和,故其中点坐标为,斜率为,
则线段的垂直平分线方程为:,即,
故可设圆的圆心为,则其标准方程为,
又其过点,即,解得或,
因为圆心在第二象限,故,即圆心坐标为,
故圆的标准方程为:.
(2)点Q共有2个,证明如下:
因为,又直线方程为:,
若使得△的面积为8,设点到直线的距离为,
则,解得.
因为圆心到直线的距离为,
故,,
根据圆的对称性可知,使△的面积等于8的点Q共有2个.
89.(1)或
(2)
(3)
(4)
【分析】利用待定系数法分别求出(1)、(2)、(3)、(4)的圆的标准方程.
(1)
设圆的标准方程为.
因为点在圆上,所以,解得a=-2或a=6,
所以所求圆的标准方程为或.
(2)
设圆的标准方程为,由题意得,;
又因为点在圆上,所以.
所以所求圆的标准方程为.
(3)
设圆心为.
因为圆与直线y=1-x相切于点,所以,
解得a=1.所以所求圆的圆心为,半径.
所以所求圆的方程为.
(4)
设点C为圆心,因为点C在直线上,故可设点C的坐标为.
又该圆经过A、B两点,所以.
所以,解得a=-2,
所以圆心坐标为,半径.
故所求圆的标准方程为.
90.(1)
(2)
【分析】(1)根据圆的一般式与标准式的转化,根据标准式即可求解.
(2)根据二次函数的性质可求解半径的最大值,进而可求圆周长的最大值.
(1)
原方程可化为,
若方程表示一个圆,则,解得,
即实数m的取值范围是.
(2)
圆的半径,当且仅当时,半径r取得最大值,所以圆的周长的最大值为.
91.(1)(图见解析)(2)(图见解析)
【分析】(1)求出半径,利用圆的标准方程写出即可.
(2)设出圆的一般方程,将三点代入解出即可.
【详解】(1)由题意知半径,
所以圆的方程为:.
(2)设圆的一般方程为:.
将,,代入得:
所以圆的方程为:.
92.(1);(2)P在圆C内部.
【分析】(1)由给定条件设出圆心、半径,进而写出圆的标准方程,再列出关于a,r的方程组即可得解
(2)求出点P与点C的距离,再将它与r比较即可得解.
【详解】(1)由题意设圆心为,半径为,则圆的标准方程为,
由题意得,解得,
所以圆的标准方程为;
(2)由(1)知
P(2,4)在圆C内.
93.(1);(2).
【分析】(1)计算出直线的斜率,利用可得出直线的斜率,然后利用点斜式可得出边所在直线的方程;
(2)求出点的坐标,计算出线段的中点坐标作为圆的圆心坐标,计算出作为圆的半径,由此可得出圆的标准方程.
【详解】(1)直线的斜率为,
由题意可知,则直线的斜率为.
因此,边所在直线的方程为,即;
(2)直线的方程为,由于点在轴上,则点.
由于是以为直角的直角三角形,则该三角形的外接圆圆心为线段的中点,
则,所以,圆的半径为.
因此,圆的标准方程为.
【点睛】本题考查直线方程的求解,同时也考查了三角形外接圆的方程,一般利用圆的一般方程求解,也可以确定圆心坐标,利用标准方程求解,考查计算能力,属于中等题.
94.(1)
(2)
【分析】(1)利用等腰梯形的对称性,可确定圆心在y轴上,利用圆心到B,C点的距离相等可确定圆心和半径,即可得圆E的方程;
(2)因为P是MN的中点,将点P设出,然后利用点M的在圆E上的特点,求点P的轨迹方程.
(1)
设,
由已知可得:,
由得:

∴圆的圆心为,半径为,
∴圆的方程为:.
(2)
设,
∵为线段的中点,∴,
代入点所在圆的方程得:

∴点的轨迹方程为.
95.(1)
(2)或
【分析】(1)根据题意,结合二元二次方程表示的曲线与圆的关系,即可求解;
(2)根据题意,设直线方程,结合点到直线的距离公式,即可求解.
(1)
方程可化为,
由,解得,所以方程表示圆时m的取值范围是.
(2)
当时,圆的方程为,则圆心为,半径为.
①当直线l的斜率存在时,设l的方程为,化为,
则圆心C到直线l的距离,解得,
此时直线l的方程为;
②当直线l的斜率不存在时,直线方程为,与圆心的距离也是2.
综上,直线l的方程为或.
96.(去掉(3,5),(5,-1)两点);表示是以为圆心,以半径,且去掉(3,5),(5,-1)两点的圆
【分析】根据等腰三角形和已知顶点A(4,2),一个端点B(3,5),利用腰相等且能构成三角形即可求端点C的轨迹方程;
【详解】由题意知:设另一个端点,腰长为,
∴C的轨迹方程:,
又由A、B、C构成三角形,即三点不可共线,
∴需要去掉重合点(3,5),反向共线点(5,-1),
即表示是以为圆心,以半径,且去掉(3,5),(5,-1)两点的圆.
97.(1)
(2)
【分析】(1)将三点坐标代入圆的一般方程去求解即可得到圆C的方程;
(2)以相关点法去求点M的轨迹方程即可解决.
【详解】(1)设圆C的方程为
则有,解之得
则圆C的方程为
(2)设,,
则有,,
由,可得,解之得
由点A在圆C上,得

故点M的轨迹方程为.
98.
【分析】以经过、的直线为轴,线段的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系,设点,根据已知条件可得出点的轨迹方程,利用代数法可得出,数形结合可求出的最小值,即可得解.
【详解】以经过、的直线为轴,线段的垂直平分线为轴建立平面直角坐标系,
则、,设点,
因为,即,整理可得,
即,所以点的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
则,
当点为线段与圆的交点时,取得最小值,
所以,.
99.(1)四点,,,都在圆上;(2).
【分析】(1)设经过,,三点的圆的方程为,代入点,,的坐标可解得圆的方程,再判断点是否在圆上即可;
(2)由,当且仅当点在线段上时取等号,同理,当且仅当点在线段上时取等号,进而可得当点为,交点时距离之和最小,故求,交点坐标即可.
【详解】(1)设经过,,三点的圆的方程为,
解得,,
因此,经过,,三点的圆的方程为.
由于,故点也在这个圆上.
因此,四点,,,都在圆上.
(2)因为,当且仅当点在线段上时取等号.
同理,,当且仅当点在线段上时取等号.
因此,当点是和的交点时,它到,,,的距离之和最小.
因为直线的方程为,直线的方程为,
联立解得点的坐标为.
100.(1);
(2).
【分析】(1)首先设出方程,将点坐标代入得到关于参数的方程组,通过解方程组得到参数值,从而确定其方程;
(2)首先设出点M的坐标,利用中点公式得到点D坐标,代入圆的方程整理化简得到的中点M的轨迹方程.
【详解】(1)由题可设圆C的标准方程为,则

解之得,
所以圆C的标准方程为;
(2)设M(x,y),D,则,由E(3,0)及M为线段ED的中点得:,解得
又点D在圆C:上,
所以有,
化简得:.
故所求的轨迹方程为.

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