ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Tư duy định lượng - Phương trình đường tròn
-
471 lượt thi
-
16 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Đường tròn tâm I(a;b) và bán kính R có phương trình \[{(x - a)^2} + {(y - b)^2} = {R^2}\;\] được viết lại thành \[{x^2} + {y^2} - 2ax - 2by + c = 0\]. Khi đó biểu thức nào sau đây đúng?
Phương trình đường tròn \[{x^2} + {y^2} - 2ax - 2by + c = 0\] có tâm I(a;b) và bán kính\[R = \sqrt {{a^2} + {b^2} - c} \]
Do đó:\[c = {a^2} + {b^2} - {R^2}\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 2:
Cho đường tròn có phương trình \[\left( C \right):{x^2} + {y^2} + 2ax + 2by + c = 0\]Khẳng định nào sau đây là sai?
Phương trình \[{x^2} + {y^2} + 2ax + 2by + c = 0\] với điều kiện \[{a^2} + {b^2} - c >0\] là phương trình đường tròn tâm I(−a;−b) bán kính\[R = \sqrt {{a^2} + {b^2} - c} \]Do đó đáp án A sai.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 3:
Phương trình nào là phương trình của đường tròn có tâm I(−3;4) và bán kính R=2?
Phương trình của đường tròn có tâm I(−3;4) và bán kính R=2 là:
\[{(x + 3)^2} + {(y - 4)^2} = {2^2}\] hay\[{(x + 3)^2} + {(y - 4)^2} - 4 = 0\]
Đáp án cần chọn là: A
Câu 4:
Với điều kiện nào của mm thì phương trình sau đây là phương trình đường tròn \[{x^2} + {y^2} - 2\left( {m + 2} \right)x + 4my + 19m - 6 = 0\,\,\] ?
\[{x^2} + {y^2} - 2\left( {m + 2} \right)x + 4my + 19m - 6 = 0\,\,\,\,\left( * \right)\]
(*) là phương trình đường tròn khi
\[{\left( {m + 2} \right)^2} + {\left( {2m} \right)^2} - 19m + 6 >0 \Leftrightarrow 5{m^2} - 15m + 10 >0 \Leftrightarrow m < 1\] hoặc m >2
Đáp án cần chọn là: C
Câu 5:
Phương trình nào sau đây là phương trình đường tròn?
Đáp án B: \[4{x^2} + {y^2} - 10x - 6y - 2 = 0\] không phải là phương trình đường tròn vì hệ số của x2 là 4 và của y2 là 1.
Đáp án C: \[{x^2} + {y^2} - 2x - 8y + 20 = 0\] có\[a = 1\,\,,b = 4,\,\,c = 20\]
Ta thấy\[{a^2} + {b^2} = {1^2} + {4^2} = 17 < 20 = c\] Đây không phải là một phương trình đường tròn.
Đáp án D:\[{x^2} + {y^2} - 4x + 6y - 12 = 0\] có\[a = 2,\,\,b = - 3,\,\,c = - 12\]
Ta thấy \[{a^2} + {b^2} = {2^2} + {( - 3)^2} = 13 >- 12 = c\] Đây là một phương trình đường tròn.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 6:
Phương trình \[{x^2} + {y^2} - 2x + 4y + 1 = 0\] là phương trình của đường tròn nào?
\[{x^2} + {y^2} - 2x + 4y + 1 = 0\] có hệ số\[a = 1,b = - 2,c = 1\] sẽ có tâm I(1;−2) và\[R = \sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {2^2} - 1} = 2\]
Đáp án cần chọn là: B
Câu 7:
Cho đường tròn\[(C):{x^2} + {y^2} + 2x + 4y - 20 = 0\]. Tìm mệnh đề sai trong các mệnh đề sau:
\[(C):{x^2} + {y^2} + 2x + 4y - 20 = 0\] có\[a = - 1,\,\,b = - 2,c = - 20\] sẽ có tâm\[I\left( { - 1; - 2} \right)\] và bán kính\[R = \sqrt {{1^2} + {2^2} + 20} = 5\]
Thay tọa độ các điểm ở đáp án C và D vào phương trình đường tròn ta thấy hai đáp án đều đúng.
Suy ra mệnh đề sai là mệnh đề ở đáp án A.
Đáp án cần chọn là: A
Câu 8:
Trong số các đường tròn có phương trình dưới đây, đường tròn nào đi qua gốc tọa độ O(0,0)?
\[{x^2} + {y^2} = 1.\] Thay x=0,y=0 ta \[{0^2} + {0^2} = 1\] là mệnh đề A sai.
\[{x^2} + {y^2} - x - y + 2 = 0\] Thay x=0,y=0 ta có 2=0 là mệnh đề B sai.
\[{x^2} + {y^2} - 4x - 4y + 8 = 0.\] Thay x=0,y=0 ta có 8=0 là mệnh đề C sai.
\[{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} = 25.\] Thay x=0,y=0 ta có\[{\left( { - 3} \right)^2} + {\left( { - 4} \right)^2} = 25\] là mệnh đề đúng. Vậy \[{\left( {x - 3} \right)^2} + {\left( {y - 4} \right)^2} = 25.\] đi qua gốc tọa độ.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 9:
Phương trình đường tròn (C) có tâm I(2;−4) và đi qua điểm A(1;3) là:
Ta có: \[R = IA = \sqrt {{{\left( {1 - 2} \right)}^2} + {{\left( {3 + 4} \right)}^2}} = \sqrt {50} \]
Phương trình đường tròn (C) có tâm I(2;−4) có bán kính\[R = \sqrt {50} \] là:
\[{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y + 4} \right)^2} = 50.\]
Đáp án cần chọn là: C
Câu 10:
Đường tròn có tâm trùng với gốc tọa độ, bán kính R=1 có phương trình là:
Đáp án cần chọn là: B
Câu 11:
Phương trình đường tròn (C) đi qua 33 điểm A(0;2),B(−2;0) và C(2;0) là:
Cách làm:
\[{x^2} + {y^2} = 8\] Ta thay A(0;2) vào phương trình có \[{0^2} + {2^2} = 8\]là mệnh đề sai. Loại A
\[{x^2} + {y^2} + 2x + 4 = 0\]Ta thay A(0;2) vào phương trình có \[{0^2} + {2^2} + 2.0 + 4 = 0\]là mệnh đề sai. Loại B
\[{x^2} + {y^2} - 2x - 8 = 0\]Ta thay A(0;2) vào phương trình có \[{0^2} + {2^2} - 2.0 - 8 = 0\]là mệnh đề sai. Loại C.
Đáp án cần chọn là: D
Câu 12:
Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho hai đường thẳng \[{d_1}:x + y + 5 = 0,{d_2}:x + 2y - 7 = 0\] và tam giác ABC có A(2;3), trọng tâm là G(2;0), điểm BB thuộc d1 và điểm CC thuộc d2. Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC.
- Điểm B thuộc \[{d_1}:x + y + 5 = 0\] nên ta giả sử B(b;−b−5)
Điểm C thuộc \[{d_2}:x + 2y - 7 = 0\] nên ta giả sử C(7−2c,c)
Vì tam giác ABC có A(2;3), trọng tâm là G(2;0) nên ta có hệ phương trình
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2 + b + 7 - 2c = 6}\\{3 - b - 5 + c = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{b - 2c = - 3}\\{ - b + c = 2}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{c = 1}\\{b = - 1}\end{array}} \right.\)
Suy ra B(−1;−4) và C(5;1)
- Giả sử phương trình đường tròn cần lập có dạng\[{x^2} + {y^2} + 2ax + 2by + c = 0\] Vì đường tròn qua 3 điểm A(2;3), B(−1;−4) và C(5;1) nên ta có hệ phương trình:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{4a + 6b + c = - 13}\\{ - 2a - 8b + c = - 17}\\{10a + 2b + c = - 26}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = \frac{{ - 83}}{{54}}}\\{b = \frac{{17}}{{18}}}\\{c = - \frac{{338}}{{27}}}\end{array}} \right.\)
Vậy phương trình đường tròn là:
\[\begin{array}{*{20}{l}}{{x^2} + {y^2} + 2.\left( { - \frac{{83}}{{54}}} \right)x + 2.\left( {\frac{{17}}{{18}}} \right)y - \frac{{338}}{{27}} = 0}\\{ \Leftrightarrow {x^2} + {y^2} - \frac{{83}}{{27}}x + \frac{{17}}{9}y - \frac{{338}}{{27}} = 0}\end{array}\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 13:
Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng \[(d):3x - 4y + 5 = 0\] và đường tròn \[(C):\;{x^2} + {y^2} + 2x - 6y + 9 = 0.\]. Tìm những điểm M thuộc (C) và N thuộc (d) sao cho MN có độ dài nhỏ nhất.
![Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng \[(d):3x - 4y + 5 = 0\] và đường tròn \[(C):\;{x^2} + {y^2} + 2x - 6y + 9 = 0.\]. Tìm những điểm M thuộc (C) và N thuộc (d) sao cho MN có độ dài nhỏ nhất. (ảnh 1)](https://video.vietjack.com/upload2/images/1652777769/1652777969-image1.png)
Đường tròn (C) có tâm I(−1;3) và bán kính\[R = \sqrt {{{\left( { - 1} \right)}^2} + {3^2} - 9} = 1\]
Ta có:\[d(I;d) = \frac{{\left| {3.\left( { - 1} \right) - 4.3 + 5} \right|}}{{\sqrt {{3^2} + {4^2}} }} = 2 >R\]
Suy ra d không cắt (C).
Ta có \[IM + MN \ge IN \Leftrightarrow MN \ge IN - R\]
MN min ⇔ IN đạt min ⇔⇔ N là chân hình chiếu vuông góc của I xuống đường thẳng d.
Giả sử N(a;b). Vì \[N \in d\] nên ta có \[3a - 4b + 5 = 0\] (1)
Mặt khác, ta có: IN vuông góc với d nên \[\overrightarrow {IN} .\overrightarrow {{u_d}} = 0\] Mà
\[\overrightarrow {IN} = \left( {a + 1;b - 3} \right),\overrightarrow {{u_d}} = \left( {4;3} \right)\] Suy ra ta có:
\[4(a + 1) + 3(b - 3) = 0 \Leftrightarrow 4a + 3b - 5 = 0\] (2)
Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{4a + 3b - 5 = 0}\\{3a - 4b + 5 = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = \frac{1}{5}}\\{b = \frac{7}{5}}\end{array}} \right. \Rightarrow N\left( {\frac{1}{5},\frac{7}{5}} \right)\)Vì d(I;d)=2R nên M là trung điểm của IN. Do đó, tọa độ của M là:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x_M} = \frac{1}{2}\left( { - 1 + \frac{1}{5}} \right) = - \frac{2}{5}}\\{{y_M} = \frac{1}{2}\left( {3 + \frac{7}{5}} \right) = \frac{{11}}{5}}\end{array}} \right. \Rightarrow M\left( { - \frac{2}{5};\frac{{11}}{5}} \right)\)
Đáp án cần chọn là: B
Câu 14:
Tìm tọa độ tâm I của đường tròn đi qua ba điểm A(0;4), B(2;4), C(4;0).
Gọi đường tròn có phương trình\[{x^2} + {y^2} + 2ax + 2by + c = 0\,\left( C \right)\]
\[A,\,B,\,C \in \left( C \right) \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{16 + 8b + c = 0}\\{20 + 4a + 8b + c = 0}\\{16 + 8a + c = 0}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = - 1}\\{b = - 1}\\{c = - 8}\end{array} \to I\left( {1;1} \right)} \right.\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 15:
Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho phương trình đường tròn \[\left( {{C_m}} \right):{x^2} + {y^2} - 2mx + \left( {4m + 2} \right)y - 6m - 5 = 0\] (m là tham số). Tập hợp các điểm ImIm là tâm của đường tròn (Cm) khi m thay đổi là:
Đường tròn \[\left( {{C_m}} \right):\,\,{x^2} + {y^2} - 2mx + \left( {4m + 2} \right)y - 6m - 5 = 0\] có tâm\[{I_m}\left( {m; - 2m - 1} \right)\]
Dễ thấy\[2{x_I} + {y_I} = 2.m + \left( { - 2m - 1} \right) = - 1\]
Vậy\[{I_m}\] thuộc đường thẳng\[2x + y = - 1 \Leftrightarrow y = - 2x - 1\]
Đáp án cần chọn là: D
Câu 16:
Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn \[(Cm):{x^2} + {y^2} - 2mx - 4my - 5 = 0\] (m là tham số). Biết đường tròn (Cm) có bán kính bằng 5. Khi đó tập hợp tất cả các giá trị của m là
Đường tròn\[({C_m}):{x^2} + {y^2} - 2mx - 4my - 5 = 0\](m là tham số) có bán kính bằng 5
\[ \Leftrightarrow {R^2} = {m^2} + 4{m^2} + 5 = 25 \Leftrightarrow 5{m^2} = 20 \Leftrightarrow {m^2} = 4 \Leftrightarrow m = \pm 2\]
Đáp án cần chọn là: D