高考數(shù)學(xué)圓的方程練習(xí)題附答案
圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(x-a)²+(y-b)²=r²中,有三個(gè)參數(shù)a、b、r,只要求出a、b、r,這時(shí)圓的方程就被確定。今天,學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了高考數(shù)學(xué)圓的方程練習(xí)題附答案,歡迎閱讀。
高考數(shù)學(xué)圓的方程練習(xí)題
1.若圓C的半徑為1,圓心在第一象限,且與直線4x-3y=0和x軸都相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是________.
[解析] 設(shè)圓心C(a,b)(a>0,b>0),由題意得b=1.
又圓心C到直線4x-3y=0的距離d==1,
解得a=2或a=-(舍).
所以該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=1.
[答案] (x-2)2+(y-1)2=1
2.(2014·南京質(zhì)檢)已知點(diǎn)P(2,1)在圓C:x2+y2+ax-2y+b=0上,點(diǎn)P關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)也在圓C上,則圓C的圓心坐標(biāo)為_(kāi)_______.
[解析] 因?yàn)辄c(diǎn)P關(guān)于直線x+y-1=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)也在圓上,
該直線過(guò)圓心,即圓心滿足方程x+y-1=0,
因此-+1-1=0,解得a=0,所以圓心坐標(biāo)為(0,1).
[答案] (0,1)
3.已知圓心在直線y=-4x上,且圓與直線l:x+y-1=0相切于點(diǎn)P(3,-2),則該圓的方程是________.
[解析] 過(guò)切點(diǎn)且與x+y-1=0垂直的直線為y+2=x-3,與y=-4x聯(lián)立可求得圓心為(1,-4).
半徑r=2,所求圓的方程為(x-1)2+(y+4)2=8.
[答案] (x-1)2+(y+4)2=8
4.(2014·江蘇常州模擬)已知實(shí)數(shù)x,y滿足x2+y2-4x+6y+12=0,則|2x-y|的最小值為_(kāi)_______.
[解析] x2+y2-4x+6y+12=0配方得(x-2)2+(y+3)2=1,令x=2+cos α,
y=-3+sin α,則|2x-y|=|4+2cos α+3-sin α|
=|7-sin (α-φ)|≥7-(tan φ=2).
[答案] 7-
5.已知圓x2+y2+4x-8y+1=0關(guān)于直線2ax-by+8=0(a>0,b>0)對(duì)稱(chēng),則+的最小值是________.
[解析] 由圓的對(duì)稱(chēng)性可得,直線2ax-by+8=0必過(guò)圓心(-2,4),所以a+b=2.所以+=+=++5≥2+5=9,由=,則a2=4b2,又由a+b=2,故當(dāng)且僅當(dāng)a=,b=時(shí)取等號(hào).
[答案] 9
6.(2014·南京市、鹽城市高三模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,若圓x2+(y-1)2=4上存在A,B兩點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)P(1,2)成中心對(duì)稱(chēng),則直線AB的方程為_(kāi)_______.
[解析] 由題意得圓心與P點(diǎn)連線垂直于AB,所以kOP==1,kAB=-1,
而直線AB過(guò)P點(diǎn),所以直線AB的方程為y-2=-(x-1),即x+y-3=0.
[答案] x+y-3=0
7.(2014·泰州質(zhì)檢)若a,且方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圓,則a=________.
[解析] 要使方程x2+y2+ax+2ay+2a2+a-1=0表示圓,則a2+(2a)2-4(2a2+a-1)>0,解得-20)關(guān)于直線x+y+2=0對(duì)稱(chēng).
(1)求圓C的方程;
(2)設(shè)Q為圓C上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求·的最小值.
[解] (1)設(shè)圓心C(a,b),
由題意得解得
則圓C的方程為x2+y2=r2,
將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入得r2=2,
故圓C的方程為x2+y2=2.
(2)設(shè)Q(x,y),則x2+y2=2,
·=(x-1,y-1)·(x+2,y+2)
=x2+y2+x+y-4=x+y-2.
令x=cos θ,y=sin θ,
·=x+y-2=(sin θ+cos θ)-2
=2sin-2,
所以·的最小值為-4.
10.已知圓的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),且經(jīng)過(guò)點(diǎn)(-1,).
(1)求圓的方程;
(2)若直線l1:x-y+b=0與此圓有且只有一個(gè)公共點(diǎn),求b的值;
(3)求直線l2:x-y+2=0被此圓截得的弦長(zhǎng).
[解] (1)已知圓心為(0,0),半徑r==2,所以圓的方程為x2+y2=4.
(2)由已知得l1與圓相切,則圓心(0,0)到l1的距離等于半徑2,即=2,解得b=±4.
(3)l2與圓x2+y2=4相交,圓心(0,0)到l2的距離d==,所截弦長(zhǎng)l=2=2=2.
曲線與方程練習(xí)題
1.(2014·徐州調(diào)研)若直線y=kx-2與拋物線y2=8x交于A,B兩個(gè)不同的點(diǎn),且AB的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,則k=________.
[解析] 由消y得k2x2-4(k+2)x+4=0,由題意得Δ=[-4(k+2)]2-4k2×4=64(1+k)>0解得k>-1,且x1+x2==4解得k=-1或k=2,故k=2.
[答案] 2
2.點(diǎn)P是圓(x-4)2+(y-1)2=4上的動(dòng)點(diǎn),O是坐標(biāo)原點(diǎn),則線段OP的中點(diǎn)Q的軌跡方程是________.
[解析] 設(shè)P(x0,y0),Q(x,y),則x=,y=,x0=2x,y0=2y,(x0,y0)是圓上的動(dòng)點(diǎn),
(x0-4)2+(y0-1)2=4.(2x-4)2+(2y-1)2=4.即(x-2)2+2=1.
[答案] (x-2)2+2=1
3.(2014·宿遷質(zhì)檢)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)在原點(diǎn),其焦點(diǎn)F在x軸上,拋物線上的點(diǎn)P(2,k)與點(diǎn)F的距離為3,則拋物線方程為_(kāi)_______.
[解析] xP=2>0,設(shè)拋物線方程為y2=2px,則|PF|=2+=3,=1,p=2.
[答案] y2=4x
4.動(dòng)點(diǎn)P到兩坐標(biāo)軸的距離之和等于2,則點(diǎn)P的軌跡所圍成的圖形面積是________.
[解析] 設(shè)P(x,y),則|x|+|y|=2.它的圖形是一個(gè)以2為邊長(zhǎng)的正方形,故S=(2)2=8.
[答案] 8
5.已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn)A(4,0),且在y軸上截得弦MN的長(zhǎng)為8.則求動(dòng)圓圓心的軌跡C的方程為_(kāi)_______.
[解析] 如圖,設(shè)動(dòng)圓圓心為O1(x,y),由題意,|O1A|=|O1M|,
當(dāng)O1不在y軸上時(shí),過(guò)O1作O1HMN交MN于H,則H是MN的中點(diǎn).
|O1M|=,
又|O1A|=,
= ,
化簡(jiǎn)得y2=8x(x≠0).
當(dāng)O1在y軸上時(shí),O1與O重合,點(diǎn)O1的坐標(biāo)(0,0)
也滿足方程y2=8x,
動(dòng)圓圓心的軌跡C的方程為y2=8x.
[答案] y2=8x
圖883
6.(2014·鹽城調(diào)研)如圖883所示,已知C為圓(x+)2+y2=4的圓心,點(diǎn)A(,0),P是圓上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在直線CP上,且·=0,=2.當(dāng)點(diǎn)P在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),則點(diǎn)Q的軌跡方程為_(kāi)_______.
[解析] 圓(x+)2+y2=4的圓心為C(-,0),半徑r=2,·=0,=2,MQ⊥AP,點(diǎn)M是線段AP的中點(diǎn),即MQ是AP的中垂線,連接AQ,則|AQ|=|QP|,
||QC|-|QA||=||QC|-|QP||=|CP|=r=2,
又|AC|=2>2,根據(jù)雙曲線的定義,點(diǎn)Q的軌跡是以C(-,0),A(,0)為焦點(diǎn),實(shí)軸長(zhǎng)為2的雙曲線,由c=,a=1,得b2=1,因此點(diǎn)Q的軌跡方程為x2-y2=1.
[答案] x2-y2=1
7.已知拋物線C:x2=4y的焦點(diǎn)為F,經(jīng)過(guò)點(diǎn)F的直線l交拋物線于A、B兩點(diǎn),過(guò)A、B兩點(diǎn)分別作拋物線的切線,設(shè)兩切線的交點(diǎn)為M.則點(diǎn)M的軌跡方程為_(kāi)_______.
[解析] 設(shè)M(x,y),A,B,顯然x1≠x2,由x2=4y,得y=x2,y′=x,于是過(guò)A、B兩點(diǎn)的切線方程分別為y-=(x-x1),即y=x- ,y-=(x-x2),即y=x- ,由解得 ,設(shè)直線l的方程為y=kx+1,由,得x2-4kx-4=0,x1+x2=4k,x1x2=-4 ,代入得,即M(2k,-1),故點(diǎn)M的軌跡方程是y=-1.
[答案] y=-1
8.(2014·江蘇泰州中學(xué)期末)若橢圓C1:+=1(a1>b1>0)和C2:+=1(a2>b2>0)是焦點(diǎn)相同且a1>a2的兩個(gè)橢圓,有以下幾個(gè)命題:C1,C2一定沒(méi)有公共點(diǎn);>;a-a=b-b;a1-a2a2,所以b1>b2,C1,C2一定沒(méi)有公共點(diǎn);因?yàn)閍1>a2,b1>b2,所以>不一定成立;由a-b=a-b得a-a=b-b;由a-a=b-b得(a1-a2)(a1+a2)=(b1-b2)(b1+b2),因?yàn)閍1+a2>b1+b2,所以a1-a2b>0)所圍成的封閉圖形的面積為4,曲線C1上的點(diǎn)到原點(diǎn)O的最短距離為.以曲線C1與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)為頂點(diǎn)的橢圓記為C2.
(1)求橢圓C2的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)AB是過(guò)橢圓C2中心O的任意弦,l是線段AB的垂直平分線M是l上的點(diǎn)(與O不重合).
若|MO|=2|OA|,當(dāng)點(diǎn)A在橢圓C2上運(yùn)動(dòng)時(shí),求點(diǎn)M的軌跡方程;
若M是l與橢圓C2的交點(diǎn),求AMB面積的最小值.
[解] (1)由題意得又a>b>0,解得a2=8,b2=1,因此所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)設(shè)M(x,y),A(m,n),則由題設(shè)知||=2||,·=0,
即解得
因?yàn)辄c(diǎn)A(m,n)在橢圓C2上,所以+n2=1.
即+x2=1,亦即+=1,
所以點(diǎn)M的軌跡方程為+=1.
設(shè)M(x,y),則A(λy,-λx)(λR,λ≠0),
因?yàn)辄c(diǎn)A在橢圓C2上,所以λ2(y2+8x2)=8,
即y2+8x2=,()
又x2+8y2=8,()
(ⅰ)+()得x2+y2=,
所以SAMB=OM·OA=|λ|(x2+y2)=·≥.
當(dāng)且僅當(dāng)λ=±1時(shí),(SAMB)min=.
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