题目列表(包括答案和解析)
12.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=S△PAM+S△PBM=|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.
11.如图,已知点A(-1,0)与点B(1,0),C是圆x2+y2=1上的动点,连结BC并延长至D,使得|CD|=|BC|,求AC与OD的交点P的轨迹方程.
解:设动点P(x,y),由题意可知P是△ABD的重心.
由A(-1,0),B(1,0),令动点C(x0,y0),则D(2x0-1,2y0),由重心坐标公式:
则代入x2+y2=1,整理得
所求轨迹方程为(x+)2+y2=(y≠0).
10.已知直线l1:4x+y=0,直线l2:x+y-1=0以及l2上一点P(3,-2).求圆心C在l1上且与直线l2相切于点P的圆的方程.
解:设圆心为C(a,b),半径为r,依题意,得b=-4a.
又PC⊥l2,直线l2的斜率k2=-1,
∴过P,C两点的直线的斜率kPC==1,
解得a=1,b=-4,r=|PC|=2.
故所求圆的方程为(x-1)2+(y+4)2=8.
9.若圆的方程为x2+y2+kx+2y+k2=0,则当圆的面积最大时,圆心为________.
解析:方程为x2+y2+kx+2y+k2=0
化为标准方程为(x+)2+(y+1)2=1-
∵r2=1-≤1,∴k=0时r最大.
此时圆心为(0,-1).
答案:(0,-1)
8.圆C的半径为1,圆心在第一象限,与y轴相切,与x轴相交于点A、B,若|AB|=,则该圆的标准方程是__________.
解析:根据|AB|=,可得圆心到x轴的距离为,故圆心坐标为(1,),故所求圆的标准方程为(x-1)2+(y-)2=1.
答案:(x-1)2+(y-)2=1
7.若圆x2+y2-ax+2y+1=0与圆x2+y2=1关于直线y=x-1对称,过点C(-a,a)的圆P与y轴相切,则圆心P的轨迹方程为________.
解析:由圆x2+y2-ax+2y+1=0与圆x2+y2=1关于直线y=x-1对称可知两圆半径相等且两圆圆心连线的中点在直线y=x-1上,故可得a=2,即点C(-2,2),所以过点C(-2,2)且与y轴相切的圆P的圆心的轨迹方程为(x+2)2+(y-2)2=x2,整理即得y2+4x-4y+8=0.
答案:y2+4x-4y+8=0
6.(2010·西安模拟)已知圆的方程为x2+y2-6x-8y=0,设该圆中过点M(3,5)的最长弦、最短弦分别为AC、BD,则以点A、B、C、D为顶点的四边形ABCD的面积为( )
A.10 B.20
C.30 D.40
解析:
将圆的方程化成标准形式得(x-3)2+(y-4)2=25,所以圆心为P(3,4),半径r=5.而|MP|==1<5,所以点M(3,5)在圆内,故当过点M的弦经过圆心时最长,此时|AC|=2r=10,当弦BD与MP垂直时,弦BD的长度最小,此时|BD|=2=2=4.又因为AC⊥BD,所以四边形ABCD的面积为S=|AC|×|BD|=×10×4=20.
答案:B
5.圆心在抛物线y2=2x(y>0)上,并且与抛物线的准线及x轴都相切的圆的方程是( )
A.x2+y2-x-2y-=0 B.x2+y2+x-2y+1=0
C.x2+y2-x-2y+1=0 D.x2+y2-x-2y+=0
解析:抛物线y2=2x(y>0)的准线为x=-,圆与抛物线的准线及x轴都相切,则圆心在直线y=x+(y>0)上,与y2=2x(y>0)联立可得圆心的坐标为(,1),半径为1,则方程为(x-)2+(y-1)2=1,化简得x2+y2-x-2y+=0.
答案:D
4.圆x2+y2+2x-4y+1=0关于直线2ax-by+2=0(a,b∈R)对称,则ab的取值范围是( )
A.(-∞,] B.(0,)
C.(-,0) D.(-∞,)
解析:由题可知直线2ax-by+2=0过圆心(-1,2),故可得a+b=1,又因ab≤()2=.
答案:A
3.(2011·青岛二中期末)若圆C的半径为1,圆心在第一象限,且与直线4x-3y=0和x轴都相切,则该圆的标准方程是( )
A.(x-3)2+2=1 B.(x-2)2+(y-1)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.2+(y-1)2=1
解析:依题意设圆心C(a,1)(a>0),由圆C与直线4x-3y=0相切,得=1,解得a=2,则圆C的标准方程是(x-2)2+(y-1)2=1.
答案:B
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