9.3圆的方程一、填空题1.已知直线l:x-y+4=0与圆C:(x-1)2+(y-1)2=2,则圆C上各点到l的距离的最小值为________.解析由题意得C上各点到直线l的距离的最小值等于圆心(1,1)到直线l的距离减去半径,即-=.答案2.已知点A(1,-1),B(-1,1),则以线段AB为直径的圆的方程是________.解析AB的中点坐标为(0,0),AB==2,∴圆的方程为x2+y2=2.答案x2+y2=23.若圆心在x轴上、半径为的圆C位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆C的方程是________.解析设圆心为(a,0)(a<0).因为直线x+2y=0与圆相切,所以=,即=,解得a=-5.所以圆C的方程为(x+5)2+y2=5.答案(x+5)2+y2=54.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为________.解析设圆心坐标为(0,b),则由题意知=1,解得b=2,故圆的方程为x2+(y-2)2=1.答案x2+(y-2)2=15.已知圆过P(4,-2)、Q(-1,3)两点,且在y轴上截得的线段长为4,则该圆的方程为______________.解析设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,则有⇒或由此可写出所求圆的方程.答案(x-1)2+y2=13或(x-5)2+(y-4)2=376.若圆(x-3)2+(y+5)2=r2上有且只有两个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1,则半径r的取值范围是________.解析因为圆心(3,-5)到直线4x-3y-2=0的距离为5,所以当半径r=4时,圆上有1个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1,当半径r=6时,圆上有3个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1,所以圆上有且只有两个点到直线4x-3y-2=0的距离等于1时,4<r<6.答案(4,6)7.点P(4,-2)与圆x2+y2=4上任一点连线的中点的轨迹方程是________.解析设圆上任一点为Q(x0,y0),PQ的中点为M(x,y),则解得,因为点Q在圆x2+y2=4上,所以x+y=4,即(2x-4)2+(2y+2)2=4,即(x-2)2+(y+1)2=1.答案(x-2)2+(y+1)2=18.直线x-2y+5=0与圆相交于A、B两点,则|AB|=.解析圆心为(0,0),半径为圆心到直线x-2y+5=0的距离为故得|AB|.答案9.已知圆C经过A(5,1),B(1,3)两点,圆心在x轴上,则C的方程为________.解析线段AB的中垂线方程为2x-y-4=0,与x轴的交点(2,0)即为圆心C的坐标,所以半径为CB=,所以圆C的方程为(x-2)2+y2=10.答案(x-2)2+y2=1010.已知两点A(-2,0),B(0,2),点C是圆x2+y2-2x=0上任意一点,则△ABC面积的最小值为________.解析lAB:x-y+2=0,圆心(1,0)到lAB的距离d==,∴AB边上的高的最小值为-1.∴Smin=×(2)×=3-.答案3-11.已知圆C的圆心与抛物线y2=4x的焦点关于直线y=x对称.直线4x-3y-2=0与圆C相交于A、B两点,且AB=6,则圆C的方程为________.解析抛物线y2=4x,焦点为F(1,0).∴圆心C(0,1),C到直线4x-3y-2=0的距离d==1,且圆的半径r满足r2=12+32=10.∴圆的方程为x2+(y-1)2=10.答案x2+(y-1)2=1012.已知点P(a,b)关于直线l的对称点为P′(b+1,a-1),则圆C:x2+y2-6x-2y=0关于直线l对称的圆C′的方程为________.解析l是线段PP′的垂直平分线,其方程为y-=x-,即x-y-1=0,设圆C:(x-3)2+(y-1)2=10关于直线l对称的圆C′的方程为(x-a)2+(y-b)2=10,则点(3,1)与(a,b)关于直线l对称,于是由解得所以圆C′:(x-2)2+(y-2)2=10.答案(x-2)2+(y-2)2=1013.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②④二、解答题14.已知圆C和y轴相切,圆心在直线x-3y=0上,且被直线y=x截得的弦长为求圆C的方程.解析设圆心为(3t,t),半径为r=|3t|,令||,而∴或.15.已知实数x,y满足方程x2+y2-4x+1=0.(1)求的最大值和最小值;(2)求y-x的最大值和最小值.思路分析(1)可看成原点(0,0)与点(x,y)连线的斜率;(2)y-x的最值可转化成直线y-x=b在...