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一、选择题
1.圆(x-1)2+y2=1的圆心到直线y=x的距离是( )
A. B.
C.1 D.
【解析】 圆心为(1,0),直线方程为x-3y=0,
∴圆心到直线的距离d==.
【答案】 A
2.以点(2,-1)为圆心,与直线3x-4y+5=0相切的圆的方程为( )
A.(x-2)2+(y+1)2=3
B.(x+2)2+(y-1)2=3
C.(x-2)2+(y+1)2=9
D.(x+2)2+(y-1)2=9
【解析】 由题意知圆的半径r==3,
∴圆的方程为(x-2)2+(y+1)2=9.
【答案】 C
3.当a取不同的实数时,由方程x2+y2+2ax+2ay-1=0可以得到不同的圆,则( )
A.这些圆的圆心都在直线y=x上
B.这些圆的圆心都在直线y=-x上
C.这些圆的圆心都在直线y=x或在直线y=-x上
D.这些圆的圆心不在同一条直线上
【解析】 圆的方程变为(x+a)2+(y+a)2=2a2+1,
∴圆心坐标为(-a,-a),
故圆心都在直线y=x上.
【答案】 A
4.(2008年山东高考)已知圆的方程为x2+y2-6x-8y=0.设该圆过点(3,5)的最长弦和最短弦分别为AC和BD,则四边形ABCD的面积
为( )
A.10 B.20
C.30 D.40
【解析】 由x2+y2-6x-8y=0,
得(x-3)2+(y-4)2=25,
圆心为(3,4),半径为5.
又点(3,5)在圆内,则最长弦|AC|=10,
最短的弦|BD|=2·=2=4,
∴S四边形ABCD=×10×4=20.
【答案】 B
5.(2009年西南师大附中模拟)已知点P(x,y)是直线kx+y+4=0(k>0)上一动点,PA、PB是圆C:x2+y2-2y=0的两条切线,A、B是切点,若四边形PACB的最小面积是2,则k的值为( )
A.3 B.
C.2 D.2
【解析】 圆C方程为x2+(y-1)2=1,
圆心C(0,1),半径为1,∴|PC|2=|PA|2+1.
又S四边形PACB=2××|PA|×1=|PA|,
∴当|PA|最小时,面积最小,而此时|PC|最小.
又|PC|最小为C到直线kx+y+4=0的距离d=,
∴面积最小为2时,有22=()2-1,
解得k=2.
【答案】 D
二、填空题
6.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】 圆的方程变为(x+1)2+(y-2)2=5-a,
∴其圆心为(-1,2),且5-a>0,即a<5.
又圆关于直线y=2x+b成轴对称,
∴2=-2+b,∴b=4.∴a-b=a-4<1.
【答案】 (-∞,1)
7.定义:若平面点集A中的任一个点(x0,y0),总存在正实数r,使得集合{(x,y)|<r}⊆A,则称A为一个开集.给出下列集合:
①{(x,y)|x2+y2=1};
②{(x,y)|x+y+2>0};
③{(x,y)||x+y|≤6};
④{(x,y)|0<x2+(y-)2<1}.
其中是开集的是________.(请写出所有符合条件的序号)
【解析】 集合{(x,y)|<r}表示以(x0,y0)为圆心,以r为半径的圆面(不包括圆周),
由开集的定义知,集合A应该无边界,
故由①②③④表示的图形知,只有②④符合题意.
【答案】 ②④
8.圆x2+y2-2axsin α-2bycos α-a2cos2α=0在x轴上截得的弦长为________.
【解析】 在圆的方程中令y=0得
x2-2axsin α-a2cos2α=0,
设圆与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,
则x1+x2=2asin α,x1x2=-a2cos2a,
∴|AB|=|x1-x2|=
==2|a|.
【答案】 2|a|
三、解答题
9.已知圆C方程为(x-m)2+(y+m-4)2=2.
(1)求圆心C的轨迹方程.
(2)当|OC|最小时,求圆C的一般方程(O为坐标原点).
【解析】 (1)设C(x,y),则,
消去m得y=4-x,
∴圆心C的轨迹方程为x+y-4=0.
(2)当|OC|最小时,OC与直线x+y-4=0垂直,
∴直线OC的方程为x-y=0,
解,得x=y=2.
即|OC|最小时,圆心的坐标为(2,2),∴m=2.
圆的方程是(x-2)2+(y-2)2=2.
其一般方程为x2+y2-4x-4y+6=0.
10.(2009年南通模拟)已知以点C(t,)(t∈R,t≠0)为圆心的圆与x轴交于点O、A,与y轴交于点O、B,其中O为原点.
(1)求证:△OAB的面积为定值;
(2)设直线y=-2x+4与圆C交于点M,N,若OM=ON,求圆C的方程.
【解析】 (1)设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey=0,
由于圆心C(t,),
∴D=-2t,E=-,
令y=0得x=0或x=-D=2t,
∴A(2t,0),
令x=0得y=0或y=-E=,
∴B(0,),
∴S△OAB=|OA|·|OB|=·|2t|·||
=4(定值).
(2)∵OM=ON,
∴O在MN的垂直平分线上,而MN的垂直平分线过圆心C,
∴kOC=,
∴=,解得t=2或t=-2,
而当t=-2时,直线与圆C不相交,
∴t=2,
∴D=-4,E=-2,
∴圆的方程为x2+y2-4x-2y=0.
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