50 câu Trắc nghiệm Đường tròn trong mặt phẳng toạ độ (có đáp án 2024) – Toán 10 Chân trời sáng tạo
Bộ 50 câu hỏi trắc nghiệm Toán 10 (có đáp án) Bài 3: Đường tròn trong mặt phẳng toạ độ đầy đủ các mức độ sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh ôn luyện trắc nghiệm Toán 10 Bài 3.
Trắc nghiệm Toán 10 Bài 3: Đường tròn trong mặt phẳng toạ độ
Câu 1. Đường tròn (C) có tâm I(1; –5) và đi qua O(0; 0) có phương trình là:
A. (x + 1)2 + (y – 5)2 = 26;
B. (x + 1)2 + (y – 5)2 = ;
C. (x – 1)2 + (y + 5)2 = 26;
D. (x – 1)2 + (y + 5)2 = .
Đáp án đúng là: C
Với I(1; –5) ta có: .
Đường tròn (C) có tâm I(1; –5) và đi qua O(0; 0) nên có bán kính là:
R = OI = .
Suy ra R2 = 26.
Vậy phương trình đường tròn (C) là:
(x – 1)2 + (y + 5)2 = 26.
Do đó ta chọn phương án C.
Câu 2. Tọa độ tâm I của đường tròn đi qua ba điểm A(0; 4), B(2; 4), C(4; 0) là:
A. I(0; 0);
B. I(1; 0);
C. I(3; 2);
D. I(1; 1).
Đáp án đúng là: D
Gọi M, N lần lượt là trung điểm của AB, BC.
Vì M là trung điểm AB nên ta có
Suy ra M(1; 4).
Tương tự, ta có N(3; 2).
Đường trung trực ∆1 của đoạn thẳng AB đi qua điểm M(1; 4) và có vectơ pháp tuyến .
Suy ra phương trình ∆1 là: 2(x – 1) + 0(y – 4) = 0 ⇔ x – 1 = 0.
Tương tự, ta có phương trình đường trung trực ∆2 của đoạn thẳng BC đi qua điểm N(3; 2) và có vectơ pháp tuyến là:
2(x – 3) – 4(y – 2) = 0 ⇔ x – 2y + 1 = 0.
Vì IA = IB = IC = R nên I cách đều ba điểm A, B, C.
Do đó I nằm trên đường trung trực ∆1 và I cũng nằm trên đường trung trực ∆2.
Hay I là giao điểm của ∆1 và ∆2.
Khi đó tọa độ I là nghiệm của hệ phương trình:
Suy ra tọa độ tâm I(1; 1).
Vậy ta chọn phương án D.
Câu 3. Trong các phương trình sau, phương trình nào là phương trình của một đường tròn?
A. 4x2 + y2 – 10x – 6y – 2 = 0;
B. x2 + y2 – 2x – 8y + 20 = 0;
C. x2 + 2y2 – 4x – 8y + 1 = 0;
D. x2 + y2 – 4x + 6y – 12 = 0.
Đáp án đúng là: D
Phương trình đường tròn có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0 (điều kiện: a2 + b2 – c > 0).
•Ta thấy phương trình ở phương án A và C không có dạng như trên.
Nên ta loại phương án A, C.
•Ta xét phương án B:
Ta có a = 1, b = 4, c = 20.
Suy ra a2 + b2 – c = 1 + 16 – 20 = –3 < 0.
Do đó phương trình ở phương án B không phải là một phương trình đường tròn.
Vì vậy ta loại phương án B.
Đến đây ta có thể chọn phương án D.
•Ta xét phương án D:
Ta có a = 2, b = –3, c = –12.
Suy ra a2 + b2 – c = 4 + 9 + 12 = 25 > 0.
Do đó phương trình ở phương án D là một phương trình đường tròn.
Vậy ta chọn phương án D.
Câu 4. Tọa độ tâm I và bán kính R của đường tròn (C): 16x2 + 16y2 + 16x – 8y – 11 = 0 là:
A. I(–8; 4), R = ;
B. I(8; –4), R = ;
C. I(–8; 4), R = ;
D. .
Đáp án đúng là: D
Ta có 16x2 + 16y2 + 16x – 8y – 11 = 0.
Suy ra .
Phương trình (C) có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với , , .
Suy ra tâm .
Ta có R2 = a2 + b2 – c = .
Suy ra R = = 1.
Vậy đường tròn (C) có tâm , bán kính R = 1.
Do đó ta chọn phương án D.
Câu 5.Cho đường tròn (C): (x – 2)2 + (y + 4)2 = 25, biết tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng d: 3x – 4y + 5 = 0. Phương trình tiếp tuyến của (C) là:
A. 4x – 3y + 5 = 0; 4x – 3y – 45 = 0;
B. 4x + 3y + 5 = 0; 4x + 3y + 3 = 0;
C. 4x + 3y + 29 = 0;
D. 4x + 3y + 29 = 0; 4x + 3y – 21 = 0.
Đáp án đúng là: D
Gọi ∆ là tiếp tuyến cần tìm.
Đường tròn (C) có tâm I(2; –4), bán kính R = 5.
Đường thẳng d có vectơ pháp tuyến .
Theo đề, ta có ∆ ⊥ d nên ∆ nhận vectơ pháp tuyến của d làm vectơ chỉ phương.
Do đó ∆ có vectơ chỉ phương .
Khi đó ∆ có vectơ pháp tuyến .
Vì vậy phương trình tiếp tuyến cần tìm có dạng ∆: 4x + 3y + c = 0.
Vì ∆ là tiếp tuyến của đường tròn (C) nên d(I, ∆) = R.
⇔ |c – 4| = 25
⇔ c – 4 = 25 hoặc c – 4 = –25
⇔ c = 29 hoặc c = –21.
Vậy ∆: 4x + 3y + 29 = 0 hoặc ∆: 4x + 3y – 21 = 0.
Do đó ta chọn phương án D.
Câu 6. Cho phương trình (C): x2 + y2 – 2(m + 1)x + 4y – 1 = 0. Với giá trị nào của m thì đường tròn (C) có bán kính nhỏ nhất?
A. m = 2;
B. m = –1;
C. m = 1;
D. m = –2.
Đáp án đúng là: B
Phương trình đường tròn (C) có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với a = m + 1, b = –2, c = –1.
Ta có R2 = a2 + b2 – c = (m + 1)2 + 4 + 1 = (m + 1)2 + 5.
Đường tròn (C) có bán kính nhỏ nhất khi và chỉ khi biểu thức (m + 1)2 + 5 đạt giá trị nhỏ nhất.
Ta có: (m + 1)2 ≥ 0, ∀m ∈ ℝ.
⇔ (m + 1)2 + 5 ≥ 5, ∀m ∈ ℝ.
Vậy giá trị nhỏ nhất của biểu thức (m + 1)2 + 5 là 5.
Dấu “=” xảy ra ⇔ m = –1.
Vậy m = –1 thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Do đó ta chọn phương án B.
Câu 7. Đường tròn (C) đi qua hai điểm A(–1; 2), B(–2; 3) và có tâm I thuộc đường thẳng ∆: 3x – y + 10 = 0. Phương trình đường tròn (C) là:
A. (x + 3)2 + (y – 1)2 = ;
B. (x – 3)2 + (y + 1)2 = ;
C. (x – 3)2 + (y + 1)2 = 5;
D. (x + 3)2 + (y – 1)2 = 5.
Đáp án đúng là: D
Giả sử I(a; b) ∈ ∆: 3x – y + 10 = 0.
Suy ra 3a – b + 10 = 0
⇔ b = 3a + 10.
Khi đó ta có I(a; 3a + 10)
Suy ra
Và
Ta có IA = IB (= R).
⇔ IA2 = IB2
⇔ (–1 – a)2 + (–3a – 8)2 = (–2 – a)2 + (–3a – 7)2
⇔ 1 + 2a + a2 + 9a2 + 48a + 64 = 4 + 4a + a2 + 9a2 + 42a + 49
⇔ 4a = –12
⇔ a = –3.
Với a = –3, ta có b = 3a + 10 = 3.(–3) + 10 = 1.
Suy raI(–3; 1).
Ta có R2 = IA2 = (–1 – a)2 + (–3a – 8)2 = [–1 – (–3)]2 + [–3.(–3) – 8]2 = 5.
Vậy phương trình đường tròn (C): (x + 3)2 + (y – 1)2 = 5.
Do đó ta chọn phương án D.
Câu 8. Đường tròn (C): x2 + y2 + 12x – 14y + 4 = 0 viết được dưới dạng:
A. (C): (x + 6)2 + (y – 7)2 = 9;
B. (C): (x + 6)2 + (y – 7)2 = 81;
C. (C): (x + 6)2 + (y – 7)2 = 89;
D. (C): (x + 6)2 + (y – 7)2 = .
Đáp án đúng là: B
Phương trình (C) có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với a = –6, b = 7, c = 4.
Suy ra tâm I(–6; 7).
Ta có R2 = a2 + b2 – c = 36 + 49 – 4 = 81.
Vậy phương trìnhcủa đường tròn (C) là: (x + 6)2 + (y – 7)2 = 81.
Do đó ta chọn phương án B.
Câu 9. Đường tròn (C) có tâm I(2; –3) và tiếp xúc với trục Oy có phương trình là:
A. (x + 2)2 + (y – 3)2 = 4;
B. (x + 2)2 + (y – 3)2 = 9;
C. (x – 2)2 + (y + 3)2 = 4;
D. (x – 2)2 + (y + 3)2 = 9.
Đáp án đúng là: C
Phương trình trục Oy: x = 0.
Đường tròn (C) có tâm I(2; –3) và tiếp xúc với trục Oy nên có bán kính là:
R = d(I, Oy) = .
Vậy phương trình đường tròn (C): (x – 2)2 + (y + 3)2 = 4.
Do đó ta chọn phương án C.
Câu 10. Cho đường tròn (C): x2 + y2 + 5x + 7y – 3 = 0. Khoảng cách từ tâm của (C) đến trục hoành bằng:
A. 5;
B. 7;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là: C
Phương trình đã cho có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với , , c = –3.
Suy ra tâm .
Trục Ox có phương trình là y = 0.
Ta có .
Vậy ta chọn phương án C.
Câu 11. Đường tròn (C) có tâm I thuộc đường thẳng d: x + 3y + 8 = 0, đi qua điểm A(–2; 1) và tiếp xúc với đường thẳng ∆: 3x – 4y + 10 = 0. Phương trình đường tròn (C) là:
A. (x – 2)2 + (y + 2)2 = 25;
B. (x + 5)2 + (y + 1)2 = 16;
C. (x + 2)2 + (y + 2)2 = 9;
D. (x – 1)2 + (y + 3)2 = 25.
Đáp án đúng là: D
Gọi I(a; b) là tâm của đường tròn (C).
Ta có I ∈ d.
Suy ra a + 3b + 8 = 0 ⇔ a = –3b – 8.
Ta có đường tròn (C) đi qua điểm A(–2; 1) nên AI = R (1).
Lại có đường tròn (C) tiếp xúc với đường thẳng ∆ nên d(I, ∆) = R (2).
Từ (1), (2), ta suy ra IA = d(I, ∆).
⇔ 25(9b2 + 36b + 36 + b2 – 2b + 1) = 169b2 + 364b + 196
⇔ 81b2 + 486b + 729 = 0
⇔ b = –3.
Với b = –3, ta có a = –3b – 8 = –3.(–3) – 8 = 1.
Khi đó ta có I(1; –3).
R = AI = .
Vậy phương trình đường tròn (C) là: (x – 1)2 + (y + 3)2 = 25.
Vậy ta chọn phương án D.
Câu 12. Tọa độ tâm I và bán kính R của đường tròn (C): (x – 1)2 + (y + 3)2 = 16 là:
A. I(–1; 3), R = 4;
B. I(1; –3), R = 4;
C. I(1; –3), R = 16;
D. I(–1; 3), R = 16.
Đáp án đúng là: B
Đường tròn (C) có tâm I(1; –3), bán kính R = = 4.
Vậy ta chọn phương án B.
Câu 13. Đường tròn (C): x2 + y2 – 6x + 2y + 6 = 0 có tâm I và bán kính R là:
A. I(3; –1), R = 4;
B. I(–3; 1), R = 4;
C. I(3; –1), R = 2;
D. I(–3; 1), R = 2.
Đáp án đúng là: C
Phương trình đã cho có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với a = 3, b = –1, c = 6.
Suy ra tâm I(3; –1).
Ta có R2 = a2 + b2 – c = 9 + 1 – 6 = 4.
Suy ra R = = 2.
Vậy đường tròn (C) có tâm I(3; –1), bán kính R = 2.
Do đó ta chọn phương án C.
Câu 14. Cho phương trình x2 + y2 – 2mx – 4(m – 2)y + 6 – m = 0. Điều kiện của m để phương trình đã cho là một phương trình đường tròn là:
A. m ∈ ℝ;
B. ;
C. ;
D. .
Đáp án đúng là: B
Phương trình đã cho có dạng x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với a = m, b = 2(m – 2), c = 6 – m.
Ta có a2 + b2 – c = m2 + 4(m2 – 4m + 4) – 6 + m = 5m2 – 15m + 10.
Để phương trình đã cho là phương trình đường tròn thì a2 + b2 – c > 0.
Nghĩa là 5m2 – 15m + 10 > 0
⇔ m < 1 hoặc m > 2.
Vậy m ∈ (–∞; 1) ∪ (2; +∞) thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Do đó ta chọn phương án B.
Câu 15. Cho đường tròn (C): x2 + y2 – 2x – 4y + 1 = 0. Gọi d1, d2 lần lượt là tiếp tuyến của đường tròn (C) tại điểm M(3; 2), N(1; 0). Tọa độ giao điểm của d1 và d2 là:
A. (3; 0);
B. (–3; 0);
C. (0; 3);
D. (0; –3).
Đáp án đúng là: A
Ta viết phương trình d1:
Ta có 32 + 22 – 2.3 – 4.2 + 1 = 0 (đúng).
Do đó điểm M ∈ (C).
Phương trình đường tròn (C) có dạng: x2 + y2 – 2ax – 2by + c = 0, với a = 1, b = 2, c = 1.
Suy ra tâm I(1; 2), bán kính R = .
Phương trình d1 là: (1 – 3)(x – 3) + (2 – 2)(y – 2) = 0
⇔ –2(x – 3) = 0 ⇔ x – 3 = 0.
Tương tự, ta viết phương trình d2:
Ta có 12 + 02 – 2.1 – 4.0 + 1 = 0 (đúng).
Do đó N ∈ (C).
Phương trình d2 là: (1 – 1)(x – 1) + (2 – 0)(y –0) = 0
⇔ y = 0.
Gọi A là giao điểm của d1 và d2.
Suy ra tọa độ A là nghiệm của hệ phương trình:
Khi đó ta có tọa độ A(3; 0).
Vậy ta chọn phương án A.