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【新教材精创】2.5.2 圆与圆的位置关系(A基础练)
一、选择题
1.(2020全国高课二时练)圆O: 和圆O: 的位置关系是( )
1 2
A.相离 B.相交 C.外切 D.内切
【答案】B
【解析】试题分析:由题意可知圆 的圆心 ,半径 ,圆 的圆心 ,半径 ,
又 ,所以圆 和圆 的位置关系是相交,故选B.
2.(2020山东菏泽三中高二期中)两圆 与 的公切线有
( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【解析】由题意,得两圆的标准方程分别为 和 ,则两圆的圆
心距 ,即两圆外切,所以两圆有3条公切线;故选C.
3.(2020山西师大附中高二期中)圆 与圆 的交点为A,
B,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】圆 的圆心为 ,圆 的圆心为 ,两圆的
相交弦 的垂直平分线即为直线 ,其方程为 ,即 ;故选A.4.(2020山东泰安一中高二期中)已知半径为1的动圆与圆(x-5)2+(y+7)2=16相外切,则动圆圆心的轨
迹方程是 ( )
A.(x-5)2+(y+7)2=25 B.(x-5)2+(y+7)2=9
C.(x-5)2+(y+7)2=15 D.(x+5)2+(y-7)2=25
【答案】A
【解析】设动圆圆心为 ,且半径为1,又圆 的圆心为 ,半径为4,由两
圆相外切,得 ,即动圆圆心 的轨迹是以 为圆心、半径为5的圆,其轨迹方程
为 ;故选A.
5.(多选题)(2020河北正定中学高二期中)下列圆中与圆C:x2+y2+2x-4y+1=0相切的是( )
A.(x+2)2+(y+2)2=9 B.(x-2)2+(y+2)2=9
C.(x-2)2+(y-2)2=25 D.(x-2)2+(y+2)2=49
【答案】BCD
【解析】由圆C:x2+y2+2x-4y+1=0,可知圆心C的坐标为(-1,2),半径r=2.
A项,圆心C (-2,-2),半径r=3.∵|C C|=√17∈(r-r,r+r),∴两圆相交;B项,圆心C (2,-2),半径r=3,
1 1 1 1 1 2 2
∵|C C|=5=r+r,∴两圆外切,满足条件;
2 2
C项,圆心C (2,2),半径r=5,∵|C C|=3=r -r,∴两圆内切;
3 3 3 3
D项,圆心C (2,-2),半径r=7,∵|C C|=5=r -r,∴两圆内切.
4 4 4 4
6.(多选题)若圆C :x2+y2=1和圆C :x2+y2-6x-8y-k=0没有公共点,则实数k的取值可能是( )
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A.-16 B.-9 C.11 D.12
【答案】AD
【解析】化圆C :x2+y2-6x-8y-k=0为(x-3)2+(y-4)2=25+k,则k>-25,圆心坐标为(3,4),半径为√25+k;
2
圆 C :x2+y2=1 的圆心坐标为(0,0),半径为 1.要使圆 C 和圆 C 没有公共点,则|C C |>√25+k+1 或|C C |<
1 1 2 1 2 1 2
√25+k-1,即5>√25+k+1或5<√25+k-1,解得-2511.∴实数k的取值范围是(-25,-9)∪(11,+∞).满
足这一范围的有A和D.
二、填空题
7.(2020·辽河油田二中高二期中)已知两圆相交于两点 , ,若两圆圆心都在直线上,则 的值是 ________________ .
【答案】
【解析】由 , ,设 的中点为 ,根据题意,可得 ,且
,解得, , ,故 .故答案为: .
8.半径长为6的圆与y轴相切,且与圆(x-3)2+y2=1内切,则此圆的方程为______________ .
【答案】(x-6)2+(y±4)2=36
【解析】设该圆的标准方程为 ,因为该圆与 轴相切,且与圆 内
切,所以 ,解得 ,即该圆的标准方程为 .
9.(2020全国高二课时练)若点 在圆 上,点 在圆 ,则 的最小
值为_____________ .
【答案】2
【解析】由题意可知,圆 的圆心坐标为 ,半径 ,圆 的圆心
坐标为 ,半径 .由 , 两圆的位置关系是外离.又
点 在圆 上,点 在圆 上,则 的最小值为
10.(2020浙江嘉兴四中高二期中)已知相交两圆 ,圆 ,公共弦所
在直线方程为___________,公共弦的长度为___________.
【答案】 ;
【解析】联立 作差可得 ,将 代入 可解得 , ,
故答案为: ;
三、解答题
11.(2020全国高二课时练)已知两圆C :x2+y2+4x-6y+12=0,C :x2+y2-2x-14y+k=0(k<50).当两圆有如下位置
1 2
关系时:
(1)外切; (2)内切; (3)相交; (4)内含; (5)外离.
试确定上述条件下k的取值范围.
【解析】将两圆的方程化为标准方程:C :(x+2)2+(y-3)2=1;C :(x-1)2+(y-7)2=50-k.
1 2
则圆C 的圆心坐标C (-2,3),半径r=1,
1 1 1
圆C 的圆心坐标C (1,7),半径r=√50-k.
2 2 2
从而圆心距d= =5.
√(-2-1)2+(3-7)2
(1)当两圆外切时,d=r +r ,即1+√50-k=5,解得k=34.
1 2
(2)当两圆内切时,d=|r -r |,即|1-√50-k|=5,解得k=14.
1 2
(3)当两圆相交时,|r -r |5,解得k<14.
1 2
(5)当两圆外离时,d>r +r ,即1+√50-k<5,解得k>34.
1 2
12.(2020·太原市第六十六中高二期中)已知圆C :x2+y2=1与圆C :x2+y2﹣6x+m=0.
1 2
(1)若圆C 与圆C 外切,求实数m的值;
1 2
(2)在(1)的条件下,若直线x+2y+n=0与圆C 的相交弦长为2 ,求实数n的值.
2
【解析】(1)由题意,圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,圆 的圆心坐标为 ,半径为 ,
因为圆 与 相外切,所以 ,即 ,解得 .
(2)由(1)得 ,圆 的方程为 ,可得圆心 ,半径为 ,
由题意可得圆心 到直线 的距离 ,
又由圆的弦长公式,可得 ,即 ,
解得 ,或 .