【课堂新坐标】2016-2017学年高中数学第二章解析几何初步学业分层测评20圆的一般方程北师大版必修2(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.圆x2+y2-2x+6y+8=0的周长等于()A.πB.2πC.2πD.4π【解析】圆的方程配方后可化为(x-1)2+(y+3)2=2,∴圆的半径r=,∴周长=2πr=2π.【答案】C2.如果过A(2,1)的直线l将圆x2+y2-2x-4y=0平分,则l的方程为()A.x+y-3=0B.x+2y-4=0C.x-y-1=0D.x-2y=0【解析】由题意知直线l过圆心(1,2),由两点式可得l的方程为=,即x+y-3=0.【答案】A3.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离的最大值是()A.2B.1+C.2+D.1+2【解析】圆的方程变为(x-1)2+(y-1)2=1,∴圆心为(1,1),半径为1,圆心到直线的距离d==,∴所求的最大值为1+.【答案】B4.当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+a+1=0恒过定点C,则以C为圆心,为半径的圆的方程为()A.x2+y2-2x+4y=0B.x2+y2+2x+4y=0C.x2+y2+2x-4y=0D.x2+y2-2x-4y=0【解析】直线(a-1)x-y+a+1=0可化为(-x-y+1)+a(1+x)=0,由得C(-1,2),∴圆的方程为(x+1)2+(y-2)2=5,即x2+y2+2x-4y=0.【答案】C5.若Rt△ABC的斜边的两端点A,B的坐标分别为(-3,0)和(7,0),则直角顶点C的轨迹方程为()A.x2+y2=25(y≠0)B.x2+y2=25C.(x-2)2+y2=25(y≠0)D.(x-2)2+y2=25【解析】线段AB的中点为(2,0),因为△ABC为直角三角形,C为直角顶点,所以C到点(2,0)的距离为|AB|=5,所以点C(x,y)满足=5(y≠0),即(x-2)2+y2=25(y≠0).【答案】C二、填空题6.以点A(2,0)为圆心,且经过点B(-1,1)的圆的一般方程为______.【解析】由题意知,圆的半径r=|AB|==,∴圆的标准方程为(x-2)2+y2=10,化为一般方程为x2+y2-4x-6=0.【答案】x2+y2-4x-6=07.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】由题意知,直线y=2x+b过圆心,而圆心坐标为(-1,2),代入直线方程,得b=4,圆的方程化为标准方程为(x+1)2+(y-2)2=5-a,所以a<5,由此,得a-b<1.【答案】(-∞,1)8.点P(x0,y0)是圆x2+y2=16上的动点,点M是OP(O为原点)的中点,则动点M的轨迹方程是________.【解析】设M(x,y),则即又P(x0,y0)在圆上,∴4x2+4y2=16,即x2+y2=4.【答案】x2+y2=4三、解答题9.若点A(1,-1),B(1,4),C(4,-2),D(a,1)共圆,求a的值.【导学号:10690062】【解】设圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,将A,B,C三点坐标代入,整理得方程组解得D=-7,E=-3,F=2,∴圆的方程为x2+y2-7x-3y+2=0.又 点D在圆上,∴a2+1-7a-3+2=0,∴a=0或a=7.10.已知△ABC的边AB长为2a,若BC边上的中线为定长m,求顶点C的轨迹.【解】以直线AB为x轴,AB的中垂线为y轴建立平面直角坐标系(如图),则A(-a,0),B(a,0),设C(x,y),BC中点D(x0,y0),∴x0=,y0=,① |AD|=m,∴(x0+a)2+y=m2,②将①代入②,整理得(x+3a)2+y2=4m2. 点C不能在x轴上,∴y≠0.综上,点C的轨迹是以(-3a,0)为圆心,以2m为半径的圆,挖去(-3a+2m,0)和(-3a-2m,0)两点.[能力提升]1.若圆x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0上所有点都在第二象限,则a的取值范围为()A.(-∞,2)B.(-∞,-1)C.(1,+∞)D.(2,+∞)【解析】由x2+y2+2ax-4ay+5a2-4=0得(x+a)2+(y-2a)2=4,其圆心坐标为(-a,2a),半径为2,由题意知解得a>2,故选D.【答案】D2.已知定点P1(-1,0),P2(1,0),动点M满足|MP1|=|MP2|,则构成△MP1P2面积的最大值是()A.B.2C.D.2【解析】设M(x,y),由|MP1|=|MP2|,可得=,化简得(x-3)2+y2=8,即M在以(3,0)为圆心,2为半径的圆上运动,又S△MP1P2=·|P1P2|·|yM|=|yM|≤2.故选B.【答案】B3.若点(a+1,a-1)在圆x2+y2-2ay-4=0的内部(不包括边界),则a的取值范围是________.【解析】 点(a+1,a-1)在圆x2+y2-2ay-4=0内部,∴即2a<2,a<1.【答案】a<14.(2016·沈阳高一检测)在平面直角坐标系xOy中,设二次函数f(x)=x2+2x+b(x∈R)的图像与两坐标轴有...