第39讲 圆与方程(解析版)2021年新高考数学一轮专题复习(新高考专版)
第39讲圆与方程
一、考情分析
1、掌握确定圆的几何要素;
2、掌握圆的标准方程与一般方程.
二、知识梳理
1.圆的定义和圆的方程
2.点与圆的位置关系
平面上的一点M(x0,y0)与圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2之间存在着下列关系:
(1)|MC|>r?M在圆外,即(x0-a)2+(y0-b)2>r2?M在圆外;
(2)|MC|=r?M在圆上,即(x0-a)2+(y0-b)2=r2?M在圆上;
(3)|MC|<r?M在圆内,即(x0-a)2+(y0-b)2<r2?M在圆内.
[微点提醒]
1.圆心在坐标原点半径为r的圆的方程为x2+y2=r
2.
2.以A(x1,y1),B(x2,y2)为直径端点的圆的方程为(x-x1)·(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0.
三、经典例题
考点一圆的方程
【例1】(1)(一题多解)在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为
________________.
(2)(一题多解)已知圆C的圆心在直线x+y=0上,圆C与直线x-y=0相切,且在直线x-y-3=0上截得的弦长为6,则圆C的方程为________.
【答案】(1)x 2+y 2-2x =0 (2)(x -1)2+(y +1)2=2
【解析】 (1)法一 设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0),
则???F =0,
1+1+D +E +F =0,4+2D +F =0,
解得D =-2,E =0,F =0, 故圆的方程为x 2+y 2-2x =0.
法二 设O (0,0),A (1,1),B (2,0),则k OA =1,k AB =-1,所以k OA ·k AB =-1,即OA ⊥AB ,所以△OAB 是以角A 为直角的直角三角形,则线段BO 是所求圆的直径,则圆心为C (1,0),半径r =1
2|OB |=1,圆的方程为(x -1)2+y 2=1,即x 2+y 2-2x =0. (2)法一 ∵所求圆的圆心在直线x +y =0上, ∴设所求圆的圆心为(a ,-a ). 又∵所求圆与直线x -y =0相切, ∴半径r =
2|a |
2
=2|a |. 又所求圆在直线x -y -3=0上截得的弦长为6,圆心(a ,-a )到直线x -y -3=0的距离d =|2a -3|
2
, ∴d 2
+? ??
??622=r 2,即(2a -3)22+32=2a 2
,解得a =1,
∴圆C 的方程为(x -1)2+(y +1)2=2.
法二 设所求圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0),则圆心(a ,b )到直线x -y -3=0的距离d =|a -b -3|
2
, ∴r 2=(a -b -3)2
2+
? ??
??
622
,即2r 2=(a -b -3)2+3.① 由于所求圆与直线x -y =0相切,∴(a -b )2=2r 2.② 又∵圆心在直线x +y =0上,∴a +b =0.③
联立①②③,解得???a =1,
b =-1,r =2,
故圆C 的方程为(x -1)2+(y +1)2=2.
法三 设所求圆的方程为x 2
+y 2
+Dx +Ey +F =0,则圆心为? ??
??-D
2,-E 2,半径r =12
D 2+
E 2-4
F ,
∵圆心在直线x +y =0上,∴-D 2-E
2=0,即D +E =0,① 又∵圆C 与直线x -y =0相切, ∴??????-D 2+E 22=12D 2+E 2-4F ,
即(D -E )2=2(D 2+E 2-4F ), ∴D 2+E 2+2DE -8F =0.②
又知圆心? ????-D
2,-E 2到直线x -y -3=0的距离d =?????
?-D 2+E 2-32,
由已知得d 2+? ??
??
622
=r 2,
∴(D -E +6)2+12=2(D 2+E 2-4F ),③
联立①②③,解得???D =-2,
E =2,
F =0,
故所求圆的方程为x 2+y 2-2x +2y =0, 即(x -1)2+(y +1)2=2.
规律方法 求圆的方程时,应根据条件选用合适的圆的方程.一般来说,求圆的方程有两种方法: (1)几何法,通过研究圆的性质进而求出圆的基本量.确定圆的方程时,常用到的圆的三个性质:①圆心在过切点且垂直切线的直线上;②圆心在任一弦的中垂线上;③两圆内切或外切时,切点与两圆圆心三点共线;
(2)代数法,即设出圆的方程,用待定系数法求解. 考点二 与圆有关的最值问题
角度1 斜率型、截距型、距离型最值问题
【例2-1】 已知实数x ,y 满足方程x 2+y 2-4x +1=0. (1)求y
x 的最大值和最小值; (2)求y -x 的最大值和最小值;
(3)求x2+y2的最大值和最小值.
【解析】原方程可化为(x-2)2+y2=3,表示以(2,0)为圆心,3为半径的圆.
(1)y
x的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,
所以设y
x=k,即y=kx.
当直线y=kx与圆相切时,斜率k取最大值或最小值,此时|2k-0|
k2+1
=3,解得k=±3(如图1).
所以y
x的最大值为3,最小值为- 3.
(2)y-x可看作是直线y=x+b在y轴上的截距,当直线y=x+b与圆相切时,纵截距b取得最
大值或最小值,此时|2-0+b|
2
=3,解得b=-2±6(如图2).
所以y-x的最大值为-2+6,最小值为-2- 6.
(3)x2+y2表示圆上的一点与原点距离的平方,由平面几何知识知,在原点和圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值(如图3).
又圆心到原点的距离为(2-0)2+(0-0)2=2,
所以x2+y2的最大值是(2+3)2=7+43,x2+y2的最小值是(2-3)2=7-4 3.
规律方法把有关式子进行转化或利用所给式子的几何意义解题,充分体现了数形结合以及转化的数学思想,其中以下几类转化较为常见:
(1)形如m=y-b
x-a
的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题;
(2)形如m=ax+by的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题;
(3)形如m=(x-a)2+(y-b)2的最值问题,可转化为两点间距离的平方的最值问题. 角度2利用对称性求最值
【例2-2】已知圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为()
A.52-4
B.17-1
C.6-2 2
D.17
【答案】A
【解析】P是x轴上任意一点,则|PM|的最小值为|PC1|-1,同理|PN|的最小值为|PC2|-3,则|PM|+|PN|的最小值为|PC1|+|PC2|-4.作C1关于x轴的对称点C′1(2,-3).所以|PC1|+|PC2|=|PC1′|+|PC2|≥|C1′C2|=52,即|PM|+|PN|=|PC1|+|PC2|-4≥52-4.
规律方法求解形如|PM|+|PN|(其中M,N均为动点)且与圆C有关的折线段的最值问题的基本思路:
(1)“动化定”,把与圆上动点的距离转化为与圆心的距离;
(2)“曲化直”,即将折线段之和转化为同一直线上的两线段之和,一般要通过对称性解决.
考点三与圆有关的轨迹问题
【例3】已知圆x2+y2=4上一定点A(2,0),B(1,1)为圆内一点,P,Q为圆上的动点.
(1)求线段AP中点的轨迹方程;
(2)若∠PBQ=90°,求线段PQ中点的轨迹方程.
【解析】(1)设AP的中点为M(x,y),由中点坐标公式可知,P点坐标为(2x-2,2y).
因为P点在圆x2+y2=4上,
所以(2x-2)2+(2y)2=4.
故线段AP中点的轨迹方程为(x-1)2+y2=1(x≠2).
(2)设PQ的中点为N(x,y).
在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|.
设O为坐标原点,连接ON,则ON⊥PQ,
所以|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2,
所以x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4.
故线段PQ中点的轨迹方程为
x2+y2-x-y-1=0.
规律方法求与圆有关的轨迹问题时,根据题设条件的不同常采用以下方法:
(1)直接法,直接根据题目提供的条件列出方程;
(2)定义法,根据圆、直线等定义列方程; (3)几何法,利用圆的几何性质列方程;
(4)代入法,找到要求点与已知点的关系,代入已知点满足的关系式等. [方法技巧]
1.确定一个圆的方程,需要三个独立条件.“选形式、定参数”是求圆的方程的基本方法,是指根据题设条件恰当选择圆的方程的形式,进而确定其中的三个参数.
2.解答圆的问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质,简化运算.
3.求圆的方程需要三个独立条件,所以不论是设哪一种圆的方程都要列出系数的三个独立方程.
4.熟练掌握配方法,能把圆的一般方程化为标准方程.
四、 课时作业
1.圆2221x y y ++=的半径为( )
A .1
B
C .2
D .4
【答案】B
【解析】由题意得,圆2
2
21x y y ++=,可化为22
(1)2x y ++=,所以R =,故选B .
2.设(2,1),
(4,1)A B -,则以线段AB 为直径的圆的方程是( )
A .22(3)2x y -+=
B .22(3)8x y -+=
C .22(3)2x y ++=
D .22(3)8x y ++=
【答案】A
【解析】AB 的中点坐标为(3,0),圆的半径为||2AB r ===
所以圆的方程为22
(3)2x y -+=.
3.圆心在y 轴上,半径为1,且过点()1
2,的圆的方程是( ) A .()2
221x y +-= B .()2
221x y ++= C .()()2
2
131x y -+-= D .()2
231x y +-=
【答案】A
【解析】因为圆心在y 轴上,所以可设所求圆的圆心坐标为()0,b ,则圆的方程为2
2
()1x y b +-=,又点()1
2,
在圆上,所以()2
121b +-=,解得2b =.
4.已知圆的一条直径的端点分别是()0,0A ,()2,4B ,则此圆的方程是( ) A .()()22
125x y -+-= B .()()22
1225x y -+-= C .()2
255x y -+= D .()2
2525x y -+=
【答案】A 【解析】
直径两端点为()()0,0,2,4 ∴圆心坐标为()1,2
圆的半径()
()2
2
51020r =
-+-=,
∴圆的方程为:()()2
2
125x y -+-=.
5.若方程2220x y a ++=表示圆,则实数a 的取值范围为( ) A .0a < B .0a = C .0a ≤ D .0a >
【答案】A
【解析】由题2
2
2x y a +=-,则20a ->解得0a < 6.圆是心直线的定点为圆心,半径
,则圆的方程为( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A 【解析】由有
,所以直线过定点
,则所求
圆的方程为
,故选择A.
7.圆的方程为222100x y x y +++-=,则圆心坐标为( ) A .(1,1)- B .1(,1)2
-
C .(1,2)-
D .1
(,1)2
-
- 【答案】D
【解析】将2
2
2100x y x y +++-=配方,化为圆的标准方程可得()2
211451110244x y ??+++=++= ??
?, 即可看出圆的圆心为1
(,1)2
-
-.
8.圆心为()3,1,半径为5的圆的标准方程是( ) A .()()22
315x y +++= B .()()22
3125x y +++= C .()()22
315x y -+-= D .()()2
2
3125x y -+-=
【答案】D
【解析】∵所求圆的圆心为()3,1,半径为5, ∴所求圆的标准方程为:()()22
3125x y -+-=, 9.圆()()2
2
234x y -++=的圆心和半径分别是( ). A .()2,3-,4 B .()2,3-,4
C .()2,3-,2
D .()2,3-,2
【答案】C
【解析】()()2
2
234x y -++=,即为()()2
2
22(3)2x y -+--=,∴圆的圆心为()2,3-,半径为2,
10.过点()()1,1,1,1A B --,且圆心在直线20x y +-=上的圆的方程是() A .()()22
314x y -++= B .()()22
314x y ++-= C .()()22
114x y -+-= D .()()2
2
114x y +++=
【答案】C
【解析】本题作为选择题,可采用排除法,根据圆心在直线20x y +-=上,排除B 、D , 点()1,1B -在圆上,排除A
11.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆A :22(1)1x y -+=,点B (3,0),过动点P 引圆A 的切线,切点为T .若
PT PB ,则动点P 的轨迹方程为( ) A .2214180x y x +-+= B .2214180x y x +++= C .2210180x y x +-+= D .2210180x y x +++=
【答案】C
【解析】设P (x ,y ),∵PT ,∴PT 2=2PB 2 ∴2
2
2
2
(1)12[(3)]x y x y -+-=-+
整理得:22
10180x y x +-+=.
12.若2220x y x y k +-++= 是圆的方程,则实数k 的取值范围是() A .k<5 B .k<
54
C .k<
32
D .k>
32
【答案】B
【解析】22
20x y x y k +-++=是圆的方程,则有22
5(2)140,4
k k -+-><
解得 故选B
13.方程x 2+y 2+ax ﹣2by +c =0表示圆心为C (2,2),半径为2的圆,则a ,b ,c 的值依次为( ) A .4、2、4 B .﹣4、2、4 C .﹣4、2、﹣4 D .4、﹣2、﹣4
【答案】B
【解析】x 2+y 2+ax ﹣2by +c =0可化为:()2
2
2224a a x y b b c ??++-=+- ??
? 2
222244
a
b a b
c ?-=??∴=???+-=?,解得4,2,4a b c =-== 14.已知点(,)P x y 为圆C :22680x y x +-+=上的一点,则2
2x y +的最大值是( )
A .2
B .4
C .9
D .16
【答案】D
【解析】由圆的方程可知圆心为()3,0,半径为1.
22x y +可看作点()(),,0,0P x y O 距离的平方即2
OP
,
又
1OP ≤
即4OP ≤,故22
x y +的最大值为16,故选:D.
15.当点P 在圆221x y +=上变动时,它与定点()3,0Q -的连线PQ 的中点的轨迹方程是( ) A .()2234x y ++= B .()2231x y -+= C .()222341x y -+= D .()2
22341x y ++= 【答案】D
【解析】设PQ 中点的坐标为(),x y ,则()23,2P x y +,
因为点P 在圆2
2
1x y +=上,故()()222321x y ++=,整理得到()2
22341x y ++=.
16.已知直线ax +by +c -1=0(b ,c >0)经过圆x 2+y 2-2y -5=0的圆心,则4
b +1c
的最小值是( ) A .9 B .8 C .4 D .2
【答案】A
【解析】圆x 2+y 2-2y -5=0化成标准方程,得x 2+(y -1)2=6, 所以圆心为C (0,1).
因为直线ax +by +c -1=0经过圆心C ,所以a ×0+b ×1+c -1=0,即b +c =1. 因此
4b +1c =(b +c )(4
b +1
c )=4c b +b c
+5. 因为b ,c >0,所以
4c b +b c ≥24c b
b c
?=4. 当且仅当
4c b =b
c
时等号成立. 由此可得b =2c ,且b +c =1,即b =2
3
, c =
13时,4
b +1c
取得最小值9.
17.已知半径为1的圆经过点(3,4),则其圆心到原点的距离的最小值为( ). A .4 B .5 C .6 D .7
【答案】A
【解析】设圆心(),C x y ,则
()()
22
341x y -+-=,
化简得()()2
2
341x y -+-=,
所以圆心C 的轨迹是以(3,4)M 为圆心,1为半径的圆,
所以||1||OC OM +
≥5==,所以||514OC ≥-=, 当且仅当C 在线段OM 上时取得等号,故选:A.
18.唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题一“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为2
2
2x y +≤,若将军从点()3,0A 处出
发,河岸线所在直线方程为4x y +=,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为( ). A
.B
C
D
.3
【答案】B
【解析】由题点()3,0A 和军营所在区域在河岸线所在直线方程的同侧,
设点()3,0A 关于直线4x y +=的对称点(,)A a b '
,
AA '中点3(
,)22
a b
M +在直线4x y +=上, 3422
01
3a b
b a +?+=???
-?=?-?
解得:41a b =??=?,即(4,1)A ',设将军饮马点为P ,到达营区点为B ,则总路程PB PA PB PA '+=+,要使路程最短,只需PB PA '+最短,即点A '到军营的最短距离,即点A '到
222x y +≤
区域的最短距离为:OA '=19.设点P 为圆22:(1)4C x y -+=上的任意一点,点(2,3)Q a a -()a R ∈,则线段PQ 长度的最小值为( ) A
2 B
C
2
D
1
【答案】C
【解析】设点(),Q x y ,则2,3x a y a ==-,化简可得:260x y --= 即点Q 在直线260x y --=上,
圆C 的圆心()1,0到直线260x y --=
的距离为d =
=,
则线段PQ 长度的最小值为52-
20.如图,矩形ABCD 中,4AB =,3AD =,M ,N 分别为边BC ,CD 上的动点,P 为MN 的中点,且2MN =.则AP 长度的最小值为( )
A 13
B .32
C .4
D .5【答案】C
【解析】以AB 为x 轴,以AD 为y 轴建立直角坐标系,
设()4,M y ,(),3N x ,43,2
2x y P ++??
∴ ???
()()22
2434MN x y ∴=-+-=
,x y 表示以()4,3为圆心,半径为2的圆上的点,
()()
22
22
43143222x y AP x y ++????
=+=+++ ? ?
????
∴AP 表示圆上的点到()4,3--距离的一半,
()4,3--到()4,32
2
44
33
10,
min
102
42
AP .
21.(多选题)已知曲线22
:1C mx ny +=.( )
A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上
B .若m =n >0,则
C n
C .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为m
y x n
=- D .若m =0,n >0,则C 是两条直线
【答案】ACD
【解析】对于A ,若0m n >>,则22
1mx ny +=可化为22
111
x y m n
+=, 因为0m n >>,所以
11m n
<, 即曲线C 表示焦点在y 轴上的椭圆,故A 正确;
对于B ,若0m n =>,则22
1mx ny +=可化为22
1x y n
+=
, 此时曲线C
表示圆心在原点,半径为
n
的圆,故B 不正确; 对于C ,若0mn <,则22
1mx ny +=可化为22
111
x y m n
+=, 此时曲线C 表示双曲线, 由2
2
0mx ny +=
可得y =,故C 正确; 对于D ,若0,0m n =>,则22
1mx ny +=可化为2
1y n
=
,
y =C 表示平行于x 轴的两条直线,故D 正确; 22.(多选题)瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上.这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中作△ABC ,AB =AC =4,点B (-1,3),点C (4,-2),且
其“欧拉线”与圆M :222
(3)x y r -+=相切,则下列结论正确的是( )
A .圆M 上点到直线30x y -+=的最小距离为
B .圆M 上点到直线30x y -+=的最大距离为
C .若点(x ,y )在圆M
上,则x +
的最小值是3-
D .圆22(1)()8x a y a --+-=与圆M 有公共点,则a
的取值范围是[1-+ 【答案】ACD
【解析】由AB =AC 可得△ABC 外心、重心、垂心均在线段BC 的垂直平分线上,即△ABC 的“欧拉线”即为线段BC 的垂直平分线,
由点B (-1,3),点C (4,-2)可得线段BC 的中点为31,22??
???
,且直线的BC 的斜率32114BC k +==---,
所以线段BC 的垂直平分线的斜率1k =, 所以线段BC 的垂直平分线的方程为13
22
y x -
=-即10x y --=, 又圆M :2
2
2
(3)x y r -+=的圆心为()3,0,半径为r ,
所以点()3,0到直线10x y --=r ==,
所以圆M :2
2
(3)2x y -+=,
对于A 、B ,圆M 的圆心()3,0到直线30x y -+=的距离d =
=,所以圆上的点到直线30
x y -+=
的最小距离为-==A 正确,B 错误;
对于C ,令z x =+即0x z +-=,当直线0x z +-=与圆M 相切时,圆心()3,0到直线的距离
为
32
z
-=,解得3z =+3z =-,则x 的最小值是3-,故C 正确;
对于D ,圆2
2
(1)()8x a y a --+-=圆心为()1,a a +,半径为M 有公共点,则
≤
≤即()2
22218a a ≤-+≤,解得11a -≤+D 正
确.
23.(多选题)已知圆M 的一般方程为22
860x y x y +-+=,则下列说法正确的是( )
A .圆M 的圆心为()4,3-
B .圆M 被x 轴截得的弦长为8
C .圆M 的半径为5
D .圆M 被y 轴截得的弦长为6 【答案】ABCD
【解析】由圆M 的一般方程为2
2
860x y x y +-+=,则圆2
2
2
:(4)(3)5M x y -++=,
故圆心为(4,3)-,半径为5,则AC 正确;
令0x =,得0y =或6y =-,弦长为6,故D 正确; 令0y =,得0x =或8x =,弦长为8,故B 正确.
24.(多选题)以直线240x y +-=与两坐标轴的一个交点为圆心,过另一个交点的圆的方程可能为( ) A .22(4)20x y +-= B .22(4)20x y -+= C .22(2)20x y +-= D .22(2)20x y -+=
【答案】AD
【解析】解:令0x =,则4y =;令0y =,则2x =.所以设直线240x y +-=与两坐标轴的交点分别为
()()0,4,2,0A B
.AB ==以A 为圆心,过B 点的圆的方程为:()2
2420x y +-=.以B 为圆心,过A 点的圆的方程为:
()
2
2220x y -+=.
25.(多选题)下列说法中正确的是( ) A .若两条直线互相平行,那么它们的斜率相等
B .方程()()()()211211x x y y y y x x --=--能表示平面内的任何直线
C .圆22240x y x y ++-=的圆心为()1,2-
D .若直线()2320t x y t -++=不经过第二象限,则t 的取值范围是30,2??????
【答案】BD
【解析】对于A ,若两条直线均平行于y 轴,则两条直线斜率都不存在,A 错误; 对于B ,若直线不平行于坐标轴,则原方程可化为
11
2121
y y x x y y x x --=--,为直线两点式方程;当直线平行于x 轴,则原方程可化为1y y =;当直线平行于y 轴,则原方程可化为1x x =;
综上所述:方程()()()()211211x x y y y y x x --=--能表示平面内的任何直线,B 正确; 对于C ,圆的方程可整理为()()2
2
125x y ++-=,则圆心为()1,2-,C 错误;
对于D,若直线不经过第二象限,则23
0 2
2
t
t
-
?
-≥
??
?
?-≤
??
,解得:
3
2
t≤≤,D正确. 26.设圆的方程为22450
x y x
+--=
(1)求该圆的圆心坐标及半径.
(2)若此圆的一条弦AB的中点为(3,1)
P,求直线AB的方程.
【解析】(1)由圆的方程为22450
x y x
+--=
则()22
29
x y
-+=
所以可知圆心()
2,0
C,半径3
r=
(2)由弦AB的中垂线为CP,则
10
1
32
CP
k
-
==
-
所以可得1
AB
k=-,
故直线AB的方程为:()()
113
y x
-=--
即40
x y
+-=
27.已知圆心为C(4,3)的圆经过原点O.
(1)求圆C的方程;
(2)设直线3x﹣4y+15=0与圆C交于A,B两点,求△ABC的面积.
【解析】解:(1)圆C的半径为22
345
OC=+=,
从而圆C的方程为(x﹣4)2+(y﹣3)2=25;
(2)作CD⊥AB于D,则CD平分线段AB,
在直角三角形ADC 中,由点到直线的距离公式,得|CD |=3,
所以4AD =
=,
所以|AB |=2|AD |=8, 所以△ABC 的面积1
122
S AB CD =
=. 28.已知动点M 到两定点11A (,),()2,2B
. (1)求动点M 的轨迹C 的方程;
(2)过曲线C 上任意一点P 作与直线:260l x y +-=夹角为30的直线,交l 于点Q ,求PQ 的最大值和最小值.
【解析】解:(1)设(,)M x y
=
, 化简得2
2
2
2
2(1)2(1)(2)(2)x y x y -+-=-+-, ∴2
2
4x y +=.
即动点M 的轨迹C 的方程为2
2
4x y +=.
(2)记圆C 上任意一点P 到直线l 的距离为d ,因为直线PQ 与直线l 夹角为30,所以||2PQ d =.
∵圆心()0,0C 到直线l
=C 的半径为2,
∴max 2d =
+,min 2d =-,
∴max ||45
PQ =
+,min ||45PQ =-.