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《2019-2020年高中数学第四章圆与方程4.1.1圆的标准方程学业分层测评含解析新人教A版必修》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高中数学第四章圆与方程4.1.1圆的标准方程学业分层测评含解析新人教A版必修一、选择题1.圆心为(1,-2),半径为3的圆的方程是( )A.(x+1)2+(y-2)2=9B.(x-1)2+(y+2)2=3C.(x+1)2+(y-2)2=3D.(x-1)2+(y+2)2=9【解析】 由圆的标准方程得(x-1)2+(y+2)2=9.【答案】 D2.若圆(x-a)2+(y-b)2=r2过原点,则( )A.a2+b2=0B.a2+b2=r2C.a2+b2+r2=0D.a=0,b=0【解析】 由题意得(0-a)2+(0-b)2=r2,即a2+b2=r
2、2.【答案】 B3.圆x2+y2=1上的点到点M(3,4)的距离的最小值是( )A.1 B.4C.5D.6【解析】 圆心(0,0)到M的距离
3、OM
4、==5,所以所求最小值为5-1=4.【答案】 B4.已知圆C与圆(x-1)2+y2=1关于直线y=-x对称,则圆C的方程为( )A.(x+1)2+y2=1B.x2+y2=1C.x2+(y+1)2=1D.x2+(y-1)2=1【解析】 由已知圆(x-1)2+y2=1得圆心C1(1,0),半径长r1=1.设圆心C1(1,0)关于直线y=-x对称的点为(a,b),则解得所以圆C的方程为x2+(y+1)2=1.【答案】
5、C5.当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,为半径的圆的方程为( )A.(x-1)2+(y+2)2=5B.(x+1)2+(y+2)2=5C.(x+1)2+(y-2)2=5D.(x-1)2+(y-2)2=5【解析】 直线方程变为(x+1)a-x-y+1=0.由得∴C(-1,2),∴所求圆的方程为(x+1)2+(y-2)2=5.【答案】 C二、填空题6.若点P(5a+1,12a)在圆(x-1)2+y2=1的外部,则a的取值范围为________.【解析】 ∵P在圆外,∴(5a+1-1)2+(12a)2>1,169a2>1,a2>
6、,∴
7、a
8、>,即a>或a<-.【答案】 a>或a<-7.圆(x-1)2+(y-1)2=1上的点到直线x-y=2的距离的最大值是________.【解析】 圆(x-1)2+(y-1)2=1的圆心为(1,1),圆心到直线x-y=2的距离为=,圆心到直线的距离加上半径就是圆上的点到直线的最大距离,即最大距离为1+.【答案】 1+三、解答题8.已知圆C过点A(4,7),B(-3,6),且圆心C在直线l:2x+y-5=0上,求圆C的方程.【解】 法一:设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),∵A,B∈圆C,C∈l,∴解得故圆C的方程为(x-1)2+(y-3)2=
9、25.法二:设圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),∵C∈l,∴2a+b-5=0,则b=5-2a,∴圆心为C(a,5-2a).由圆的定义得
10、AC
11、=
12、BC
13、,即=.解得a=1,从而b=3,即圆心为C(1,3),半径r=
14、CA
15、==5.故圆C的方程为(x-1)2+(y-3)2=25.9.已知某圆圆心在x轴上,半径长为5,且截y轴所得线段长为8,求该圆的标准方程.【解】 法一:如图所示,由题设
16、AC
17、=r=5,
18、AB
19、=8,∴
20、AO
21、=4.在Rt△AOC中,
22、OC
23、===3.设点C坐标为(a,0),则
24、OC
25、=
26、a
27、=3,∴a=±3.∴所求圆的方程为(x+
28、3)2+y2=25或(x-3)2+y2=25.法二:由题意设所求圆的方程为(x-a)2+y2=25.∵圆截y轴线段长为8,∴圆过点A(0,4).代入方程得a2+16=25,∴a=±3.∴所求圆的方程为(x+3)2+y2=25或(x-3)2+y2=25.[能力提升]10.△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,0),B(3,0),C(3,4),则△ABC的外接圆方程是( )A.(x-2)2+(y-2)2=20B.(x-2)2+(y-2)2=10C.(x-2)2+(y-2)2=5D.(x-2)2+(y-2)2=【解析】 易知△ABC是直角三角形,∠B=90°,所以圆心
29、是斜边AC的中点(2,2),半径是斜边长的一半,即r=,所以外接圆的方程为(x-2)2+(y-2)2=5.【答案】 C11.(1)如果实数x,y满足(x-2)2+y2=3,求的最大值和最小值;(2)已知实数x,y满足方程x2+(y-1)2=,求的取值范围.【解】 (1)法一:如图,当过原点的直线l与圆(x-2)2+y2=3相切于上方时最大,过圆心A(2,0)作切线l的垂线交于B,在Rt△ABO中,OA=2,AB=.∴切线l的倾斜角为60°,∴的最大值为.同理可得的最小值为-.法二:令=n,则y=nx与(x-2)2+y2=3联立,消去y得(1+n2)x2-4x+1=
30、0,Δ=(