5、)2=2,則圓C上各點到l的距離的最小值為__________.
[解析] 由題意得C上各點到直線l的距離的最小值等于圓心(1,1)到直線l的距離減去半徑,即-=.
[答案]
8.已知點P(x,y)在圓x2+(y-1)2=1上運動,則的最大值為________.
[解析] 設(shè)=k,則k表示點P(x,y)與點(2,1)連線的斜率.當(dāng)該直線與圓相切時,k取得最大值與最小值.
由=1,解得k=±.
故的最大值為.
[答案]
9.圓心在直線2x-y-7=0上的圓C與y軸交于兩點A(0,-4),B(0,-2),則圓C的方程為________.
[解析] 圓心是AB的垂直平分線和2x
6、-y-7=0的交點,則圓心為E(2,-3),r=|EA|==,則圓的方程為(x-2)2+(y+3)2=r2=5.
[答案] (x-2)2+(y+3)2=5
三、解答題
10.(20xx·江西南昌二中檢測)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,經(jīng)過函數(shù)f(x)=x2-x-6的圖象與兩坐標(biāo)軸交點的圓記為圓C.
(1)求圓C的方程;
(2)求經(jīng)過圓心C且在坐標(biāo)軸上截距相等的直線l的方程.
[解] (1)設(shè)圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,函數(shù)f(x)=x2-x-6的圖象與兩坐標(biāo)軸交點為(0,-6),(-2,0),(3,0),由解得所以圓C的方程為x2+y2-x+5y-6=0.
(2)由(1
7、)知圓心坐標(biāo)為,若直線經(jīng)過原點,則直線l的方程為5x+y=0;若直線不過原點,設(shè)直線l的方程為x+y=a,則a=-=-2,即直線l的方程為x+y+2=0.綜上可得,直線l的方程為5x+y=0或x+y+2=0.
[能力提升]
11.(20xx·大連統(tǒng)考)已知圓C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圓C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分別是圓C1,C2上的動點,P為x軸上的動點,則|PM|+|PN|的最小值為( )
A.5-4 B.-1
C.6-2 D.
[解析] 兩圓的圓心均在第一象限,先求|PC1|+|PC2|的最小值,作點C1關(guān)于x軸的對稱點C(2,-3),則(|P
8、C1|+|PC2|)min=|CC2|=5,所以(|PM|+|PN|)min=5-(1+3)=5-4.
[答案] A
12.(20xx·山西運城模擬)已知兩點A(-2,0),B(0,2),點C是圓x2+y2-2x=0上任意一點,則△ABC面積的最小值是( )
A.3- B.3+
C.3- D.
[解析] lAB:x-y+2=0,圓心(1,0)到l的距離d==,∴AB邊上的高的最小值為-1.
∴S△min=×(2)×=3-.∴選A.
[答案] A
13.(20xx·廣州市高三綜合測試)若一個圓的圓心是拋物線x2=4y的焦點,且該圓與直線y=x+3相切,則該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是
9、__________________.
[解析] 拋物線x2=4y的焦點為(0,1),即圓心為(0,1),設(shè)該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是x2+(y-1)2=r2(r>0),因為該圓與直線y=x+3相切,所以r==,故該圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是x2+(y-1)2=2.
[答案] x2+(y-1)2=2
14.(20xx·江蘇卷)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(-12,0),B(0,6),點P在圓O:x2+y2=50上.若·≤20,則點P的橫坐標(biāo)的取值范圍是________.
[解析] 本題考查平面向量數(shù)量積及其應(yīng)用,圓的方程的應(yīng)用及圓與圓的相交.
解法一:設(shè)P(x,y),則由·≤20可得,
(-12-x)
10、(-x)+(-y)(6-y)≤20,
即(x+6)2+(y-3)2≤65,
所以P為圓(x+6)2+(y-3)2=65上或其內(nèi)部一點.
又點P在圓x2+y2=50上,
聯(lián)立得
解得或
即P為圓x2+y2=50的劣弧MN上的一點(如圖),
易知-5≤x≤1.
解法二:設(shè)P(x,y),則由·≤20,
可得(-12-x)(-x)+(-y)(6-y)≤20,即x2+12x+y2-6y≤20,
由于點P在圓x2+y2=50上,
故12x-6y+30≤0,即2x-y+5≤0,
∴點P為圓x2+y2=50上且滿足2x-y+5≤0的點,即P為圓x2+y2=50的劣弧MN上的一點
11、(如圖).
同解法一,可得N(1,7),M(-5,-5),
易知-5≤x≤1.
[答案] [-5,1]
15.已知點P(2,2),圓C:x2+y2-8y=0,過點P的動直線l與圓C交于A,B兩點,線段AB的中點為M,O為坐標(biāo)原點.
(1)求M的軌跡方程;
(2)當(dāng)|OP|=|OM|時,求l的方程及△POM的面積.
[解] (1)圓C的方程可化為x2+(y-4)2=16,所以圓心為C(0,4),半徑為4.
設(shè)M(x,y),則=(x,y-4),=(2-x,2-y).
由題設(shè)知·=0,
故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,
即(x-1)2+(y-3)2=2.
由于點P在
12、圓C的內(nèi)部,
所以M的軌跡方程是(x-1)2+(y-3)2=2.
(2)由(1)可知M的軌跡是以點N(1,3)為圓心,為半徑的圓.
由于|OP|=|OM|,
故O在線段PM的垂直平分線上,
又P在圓N上,從而ON⊥PM.
因為ON的斜率為3,所以l的斜率為-,
故l的方程為y=-x+.
又|OM|=|OP|=2,O到l的距離為,|PM|=,
所以△POM的面積為××=.
16.(20xx·吉林省實驗中學(xué)模擬)已知圓M過C(1,-1),D(-1,1)兩點,且圓心M在直線x+y-2=0上.
(1)求圓M的方程;
(2)設(shè)P是直線3x+4y+8=0上的動點,PA,PB是圓M的
13、兩條切線,A,B為切點,求四邊形PAMB面積的最小值.
[解] (1)設(shè)圓M的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),
根據(jù)題意得解得a=b=1,r=2,
故所求圓M的方程為(x-1)2+(y-1)2=4.
(2)由題意知,四邊形PAMB的面積為S=S△PAM+S△PBM=(|AM|·|PA|+|BM|·|PB|).
又|AM|=|BM|=2,|PA|=|PB|,所以S=2|PA|,而|PA|2=|PM|2-|AM|2=|PM|2-4,
所以S=2.因此要求S的最小值,只需求|PM|的最小值,即在直線3x+4y+8=0上找一點P,使得|PM|的值最小,所以|PM|min=
14、3,所以四邊形PAMB面積的最小值為2=2.
[延伸拓展]
1.若過點(1,2)總可以作兩條直線與圓x2+y2+kx+2y+k2-15=0相切,則實數(shù)k的取值范圍是__________.
[解析] 由k2+4-4(k2-15)>0,
得-0,
得k<-3或k>2.
所以k的取值范圍是∪.
[答案] ∪
2.(20xx·山西運城二模)已知圓C截y軸所得的弦長為2,圓心C到直線l:x-2y=0的距離為,且圓C被x軸分成的兩段弧長之比為3∶1,則圓C的方程為________.
[解析] 設(shè)圓C的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,則點C到x軸,y軸的距離分別為|b|,|a|.由題意可知∴或
故所求圓C的方程為(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.
[答案] (x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2