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第3讲 圆的方程
1.已知点A(1,-1),B(-1,1),则以线段AB为直径的圆的方程是( )
A.x2+y2=2 B.x2+y2=
C.x2+y2=1 D.x2+y2=4
解析:选A.AB的中点坐标为(0,0),
|AB|==2,
所以圆的方程为x2+y2=2.
2.(2016·合肥质检)过坐标原点O作单位圆x2+y2=1的两条互相垂直的半径OA,OB,若在该圆上存在一点C,使得=a+b(a,b∈R),则以下说法正确的是( )
A.点P(a,b)一定在单位圆内
B.点P(a,b)一定在单位圆上
C.点P(a,b)一定在单位圆外
D.当且仅当ab=0时,点P(a,b)在单位圆上
解析:选B.因为2=(a+b)2,且⊥,所以a2+b2+2ab ·=a2+b2=1,因此点P(a,b)一定在单位圆上,故选B.
3.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-2)2+(y-1)2=1
B.(x-2)2+(y+1)2=1
C.(x+2)2+(y-1)2=1
D.(x-3)2+(y-1)2=1
解析:选A.由于圆心在第一象限且与x轴相切,故设圆心为(a,1),a>0,又圆与直线4x-3y=0相切,可得=1,解得a=2,故圆的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.
4.(2016·辽宁省五校联考)直线x-2y-2k=0与直线2x-3y-k=0的交点在圆x2+y2=9的外部,则k的取值范围为( )
A.k<-或k> B.-<k<
C.-<k< D.k<-或k>
解析:选A.解方程组得交点坐标为(-4k,-3k).由题意知(-4k)2+(-3k)2>9,解得k>或k<-,故选A.
5.已知圆C关于y轴对称,经过点(1,0)且被x轴分成两段弧长的比为1∶2,则圆C的方程为( )
A.+y2= B.+y2=
C.x2+= D.x2+=
解析:选C.由已知圆心在y轴上,且被x轴所分劣弧所对圆心角为π,设圆心(0,a),半径为r,则rsin=1,rcos=|a|,解得r=,即r2=,|a|=,即a=±,故圆C的方程为x2+=.
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6.(2016·洛阳统考)若直线l:ax+by+1=0(a≥0,b≥0)始终平分圆M:x2+y2+4x+2y+1=0的周长,则a2+b2-2a-2b+3的最小值为( )
A. B.
C.2 D.
解析:选B.因为直线ax+by+1=0始终平分圆x2+y2+4x+2y+1=0的周长,所以圆心(-2,-1)在直线ax+by+1=0上,从而2a+b-1=0.a2+b2-2a-2b+3=(a-1)2+(b-1)2+1,而(a-1)2+(b-1)2表示点(1,1)与直线2a+b-1=0上任一点距离的平方,其最小值d==,所以a2+b2-2a-2b+3的最小值为+1=,故选B.
7.(2014·高考陕西卷)若圆C的半径为1,其圆心与点(1,0)关于直线y=x对称,则圆C的标准方程为________.
解析:圆C的圆心为(0,1),半径为1,标准方程为x2+(y-1)2=1.
答案:x2+(y-1)2=1
8.(2016·太原模拟)已知点P是直线3x+4y+8=0上的动点,点C是圆x2+y2-2x-2y+1=0的圆心,那么|PC|的最小值是________.
解析:点C到直线3x+4y+8=0上的动点P的最小距离即为点C到直线3x+4y+8=0的距离,而圆心C的坐标是(1,1),因此最小距离为=3.
答案:3
9.已知圆x2+y2+2x-4y+a=0关于直线y=2x+b成轴对称,则a-b的取值范围是________.
解析:因为圆的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=5-a,
所以其圆心为(-1,2),且5-a>0,
即a