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普通高中数学作业选择性必修一第二章直线与圆的方程
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第17课时2.5.2圆与圆的位置关系
一、单选题
1.圆与圆的位置关系是
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
答案:C
解析:因为圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,所以,所以,所以圆与圆相交.故选C.
2.已知圆与圆只有一个公共点,则
A.1 B.9 C.4或9 D.1或9
答案:D
解析:因为圆的圆心为,半径,又圆,所以,因为圆与圆只有一个公共点,所以或,所以或,解得或.故选D.
3.两圆与的公共弦长等于
A. B. C. D.
答案:D
解析:将两圆方程相减,得公共弦所在直线的方程为,圆的
的圆心坐标为,半径为,所以圆心在直线上,所以公共弦长为.故选D.
4.已知圆与圆相内切,则与的公切线方程为
A. B. C. D.
答案:D
解析:圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,因为两内切,所以,所以,解得,所以圆的方程为,将两圆方程相减得,即公切线方程为.故选D.
5.已知圆的方程为和圆的方程为,两圆上分别有动点,则的最大值为
A. B. C. D.
答案:B
解析:因为圆的圆心为,半径为,因为圆的圆心为,半径为,因为,所以的最大值为.故选B.
6.已知点,点是圆上的动点,点是圆上的动点,则的最大值是
A. B. C. D.
答案:A
解析:因为当最大且最小时,取到最大值,又,
,的最大值是.故选A.
7.若圆与圆相交于两点,且两圆在点处的切线互相垂直,则线段的长是
A. B. C. D.
答案:C
解析:由题意可得,,所以,所以,所以.故选C.
8.已知,,圆,若圆上存在点,使,则圆的半径的范围是
A. B. C. D.
答案:C
解析:因为,所以点在以为直径的圆上,其圆心为中点,半径为,又点在圆上,所以圆与圆有公共点,所以,所以,解得.故选C.
二、多选题
9.已知圆与圆,下列说法正确的是
A.圆与圆的公切线恰有4条
B.圆与圆相交弦的方程为
C.圆与圆相交弦的弦长为
D.若分别是圆上的动点,则
答案:BD
解析:因为圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径,所以,而,,所以,所以圆与圆相交,公切线有2条,所以A错;将两圆方程相减得公共弦所在直线的方程为,所以B正确;又圆截直线所得的弦长为,所以C错;,所以D正确.故选BD.
10.已知圆与圆相交于两点,则
A.圆的圆心坐标为 B.当时,
C.当且时, D.当时,的最小值为
答案:ABD
解析:因为圆的圆心坐标为,所以A正确;当时,由两圆相交得,即,解得,所以B正确;当且时,,即,解得或,所以C错;当时,由于圆心的轨迹方程为,点到直线的距离为,所以的最小值为,因此的最小值为,所以D正确.故选ABD.
11.已知圆和圆,分别是圆、圆上的动点,则下列说法正确的是
A.圆与圆有四条公切线
B.的取值范围是
C.是圆与圆的一条公切线
D.过点作圆的两条切线,切点分别为,则存在点,使得
答案:ABD
解析:对于选项A,因为两圆圆心距,所以两圆外离,有四条公切线,所以A正确;对于选项B,的最大值等于,最小值为,所以B正确;对于选项C,因为点到直线的距离,点到直线的距离,所以直线与圆不相切,所以C错;因为圆上的动点点到点距离的最小值为,当最小时,过点作圆的两条切线,切点为,则,所以D正确.故选ABD.
三、填空题
12.已知圆与圆相交于两点,则.
答案:
解析:两圆方程相减得公共弦所在直线方程为得,所以点直线公共弦的距离为,所以.
13.若圆与圆外离,则实数的取值范围是.
答案:
解析:由两圆外离得,解得或,所以实数的取值范围是.
14.已知点,,若圆上存在点满足,则实数的取值的范围是.
答案:
解析:设,则,,所以
,即,所以点在以为圆心,为半径的圆上,由题意该圆与圆有公共点,所以,解得.
15.已知圆,圆过点且与圆相切于点,则圆的方程为.
答案:
解析:记,则由已知圆的圆心在直线上,即在直线,又圆过点和,所以点又在直线上,所以可得圆心的坐标为,所以半径,所以圆的方程为.
四、解答题
16.已知两圆,.
(1)取何值时两圆外切?
(2)当时,求两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长.
解析:(1)因为圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
当两圆外切时,,所以,
解得.
(2)当时,圆的一般方程为,设公共弦为,
两圆相减得公共弦所在直线的方程为,
圆心到直线的距离为,
所以公共弦的长为.
17.已知圆与圆
(1)求证:圆与圆相交;
(2)求两圆公共弦所在直线的方程;
(3)求经过两圆交点,且圆心在直线上的圆的方程.
解析:(1)证明:因为圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
所以,所以,
所以圆与圆相交;
(2)两圆方程相减,得公共弦所在
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