2.5.2圆与圆的位置关系【第三课】(学案+练习)(2份打包)(含解析)

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2.5.2圆与圆的位置关系【第三课】(学案+练习)(2份打包)(含解析)

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2.5.2 圆与圆的位置关系【第三练】
【试题来源】来自各地期中期末的联考试题,进行整理和改编;
【试题难度】本次训练试题难度较大,适合学完第三课后,起到提升解题能力和素养的目的.
【目标分析】
1.圆与圆位置关系的判定及由位置关系求参数,培养直观想象、逻辑推理和数学运算素养,如第6题、第9题、第11题、第15题;
2.圆与圆的公共弦及公切线问题,发展直观想象,逻辑推理和数学运素养,如第1题、第2题、第4题、第12题;
3.圆与圆的最值与范围问题,培养逻辑推理、直观想象和数学运算能力,如第3题、第5题、第7题、第8题、第10题、第13题、第14题、第16题;
一.单选题
(2024·广东深圳·高二统考期末)
1.已知圆:与圆:,若圆与圆有且仅有一条公切线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
(2024·陕西咸阳·高二咸阳市实验中学校期末)
2.古希腊数学家阿波罗尼奥斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代数学的重要成果.其中有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆:的公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2024·广西北海·高二统考期末)
3.在平面直角坐标系中,已知圆,若圆上存在点,使得,则正数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
(2023·安徽宣城·高二安徽省宣城中学校考期中)
4.已知圆,圆,则两圆公共弦所在的直线过定点( )
A. B. C. D.
(2023·全国·高三专题练习)
5.已知圆与圆相外切,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.4
(2024·天津·高二天津市第一百中学校联考期末)
6.已知圆:()截直线所得线段的长度是,则圆与圆:的位置关系为( )
A.内切 B.外切 C.相交 D.外离
(2023·江苏南京·高二期中)
7.已知圆和两点、,若圆上存在一点,使得,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2024·重庆黔江·高二重庆市黔江中学校期末)
8.已知圆O:和圆C:,圆心为点C,现给出如下结论,其中正确的个数是( )
①圆O与圆C有四条公切线
②过点C且在两坐标轴上截距相等的直线方程为或
③过点C且与圆O相切的直线方程为
④P Q分别为圆O和圆C上的动点,则的最大值为,最小值为
A.0 B.1 C.2 D.3
二、多选题
(2024·广东河源·高二统考期末)
9.若点为原点,且圆与圆没有公共点,则圆的半径可以是( )
A.1 B.2 C.8 D.9
(2024·江西宜春高二期末)
10.已知是圆上一点,是圆上一点,则( )
A.的最小值为2
B.圆与圆有4条公切线
C.当取得最小值时,点的坐标为
D.当时,点到直线的距离小于2
三、填空题
(2023·河南郑州·高二郑州外国语学校期中)
11.设集合,,若中有且只有一个元素,则的取值集合为 .
(2023·江苏宿迁·高二统考期中)
12.已知圆:,过点作圆的两条切线,切点分别为,,则直线的方程是 .
(2023·广东东莞·高二校考期中)
13.在平面直角坐标系中,若圆:()上任意一点关于直线的对称点都不在圆:上,则的取值区间为 .
(2023·山东德州·高二统考期中)
14.已知圆与圆的公共弦所在直线恒过点,则点坐标为 ;的最小值为 .
四、解答题
(2024·广西南宁·高二统考期末).(2024·辽宁阜新高二期末联考)
15.已知圆,圆.
(1)试判断圆C与圆M的位置关系,并说明理由;
(2)若过点的直线l与圆C相切,求直线l的方程.
(2024·黑龙江佳木斯·高二统考期末)
16.已知圆.
(1)证明:圆C过定点;
(2)当时,点P为直线上的动点,过P作圆C的两条切线,切点分别为A,B,求四边形面积最小值,并写出此时直线AB的方程.
【易错题目】第3题、第10题、第16题
【复盘要点】 圆与圆中的最值问题,综合性较强,既要有几何视角(熟悉圆与圆中的几何性质),又要具备函数与方程思想,内建立相应的目标函数分析解决.
典例(2023·湖北·高二郧阳中学校联考期中)
已知直线l:与x轴交于点M,圆O:,P为直线l上一动点,过P点引圆O的两条切线,切点分别为A,B,则点M到直线的距离最大值为 .
【答案】
【分析】根据两圆方程相减可得弦的直线方程为,即可根据判定弦AB的直线恒过定点,由两点距离公式即可求解.
【解析】设,则过P点作圆的两条切线,则在以为直径的圆上,
以为直径的圆的方程为,
又在圆O:,两圆相减可得弦的直线方程为,
又因为:P在直线l上,故:,
故:切点弦的直线恒过定点,点到直线的最
大距离为.
故答案为:
易错提示: 圆与圆有中的最值问题
1.利用圆的几何性质求最值的问题:(1)求圆上点到直线的最大值、最小值,需过圆心向直线作垂线. (2)过圆内一点的最长弦就是经过这点的直径,过这点和最长弦垂直的弦就是最短弦.
2.利用直线与圆的位置关系解决最值(取值范围) 问题:解析几何中的最值问题一般是根据条件列出所求目标——函数关系式,然后根据函数关系式的特征选用参数法、配方法、判别式法等,应用不等式求出其最值(取值范围).对于圆的最值问题;
3.利用圆的特殊几何性质,根据式子的几何意义求解,这常常是简化运算的最佳途径.
①形如u=的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题.
②形如t=ax+by的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题.
③形如的最值问题,可转化为动点到定点的距离的平方的最值问题.
【复盘训练】
(2024·江苏常州·高二统考期末)
17.已知两条动直线和交于点,圆上两点,间的距离为.若点是线段的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(2023·宁夏·高二石嘴山市第三中学校考期中)
18.已知两圆和恰有三条公切线,若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
(2023·陕西西安·高二交大附中校考期中)
19.已知点是圆上的动点,点是圆上的动点,则的最大值为 .
(2023·湖北武汉·高二校联考期中)
20.若直线:,:()相交于点,过作圆的切线,切点为,则的最大值为 .
(2023·浙江杭州·高二校联考期中)
21.已知圆:与圆:相交于、两点,则圆:的动点到直线距离的最大值为 .
(2023·天津·高二校联考期中)
22.已知点(,)在圆:和圆:的公共弦上,则的最小值为 .
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】根据公切线的条数确定两圆的位置关系,进而求解即可.
【详解】由题意知,,因为圆与圆有且仅有一条公切线,
所以两圆内切,故,即,
解得.
故选:C.
2.C
【分析】先求得点的轨迹方程,然后根据圆与圆的位置关系确定公切线的条数.
【详解】依题意动点满足,
所以,,
整理得,所以点的轨迹是以为圆心,半径的圆.
圆的圆心为,半径,
,所以两圆外切,则公切线有条.
故选:C

3.D
【分析】设,根据条件得到,从而将问题转化成与圆有交点,再利用两圆的位置关系即可求出结果.
【详解】设,则由,得到,
整理得到,又点在圆上,所以与圆有交点,
又的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
所以,解得,
故选:D.
4.D
【分析】先由两圆的方程相减求出公共弦所在的直线方程,然后即可求解.
【详解】由题意知圆:,圆:,
将两圆方程式相减得两圆公共弦所在直线方程为,
变形得,由得,
即公共弦所在直线过定点,故D项正确.
故选:D.
5.A
【分析】由圆的方程求得圆心坐标与半径,再由两圆外切可得,要使取得最大值,则,同号,不妨取,,然后利用基本不等式求得的最大值.
【详解】圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径,
由圆与圆相外切,得,
即,
∴,
要使取得最大值,则,同号,不妨取,,
由基本不等式,得
,当且仅当时等号成立,
∴的最大值为2.
故选:A.
6.A
【分析】根据圆的弦长公式,结合点到直线的距离公式可得,即可根据圆心距与半径的关系求解.
【详解】圆:()的圆心为,半径为,
则圆心到直线的距离为,
所以,解得,
故圆的圆心为,半径为,
,故两圆内切,
故选:A
7.C
【分析】取,则为等边三角形,分析可知,满足条件的点一定在的外接圆上,求出的外接圆的圆心以及圆的半径,由圆与圆有公共点,可得出关于实数的不等式,结合可得出实数的取值范围.
【详解】取,则,同理可得,,
所以,,所以满足条件的点一定在的外接圆上,
的外接圆半径为,
所以,的外接圆圆心为,且,
要使得圆上存在一点,使得,所以圆与圆有公共点,
则,即,
又,解得.
故选:C.
8.C
【分析】根据两圆的位置关系可判定①④,利用截距式可判定②,利用直线与圆的位置关系判定③.
【详解】根据题意可知,两圆半径分别为,,
故两圆相离,所以有四条公切线,①正确;
,④正确;
显然过且在两坐标轴的截距相等的直线有(此时截距为零),
当截距不为零时,可设,代入点得,故②错误;
易知是过与圆O相切的直线,此时斜率不存在,
若切线斜率存在,可设,
则O点到的距离为,
所以该切线方程为,
综上过点C且与圆O相切的直线方程,,故③错误;
故选:C
9.AD
【分析】判断点与圆的位置,再利用两圆相离列出不等式求解即得.
【详解】圆的圆心,半径,,显然点在圆外,
由于圆与圆无公共点,则圆与圆可以外离,也可以内含,且圆在圆内,
设圆的半径为,于是或,即或,解得或,
所以圆的半径可以是1或9,即AD满足,BC不满足.
故选:AD
10.AB
【分析】求出两圆的圆心距,判断两圆的位置关系,再逐项分析、计算即可判断得解.
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,则,圆与圆外离,
因此的最小值为,圆与圆有4条公切线,AB正确;
直线的方程为,代入,得,当取得最小值时,
为线段与圆的交点,因此点的坐标为,C错误;
过点作圆的切线,切点为,则,
当为线段的延长线与圆的交点,且点与重合时,,
此时点到直线的距离等于,D错误.
故选:AB
11.1或11
【分析】由题意可知两圆只能相切,然后分别算出各圆的圆心坐标、半径、圆心距,从而即可求解.
【详解】由题意若中有且只有一个元素,
则当且仅当圆与圆相切,
圆的圆心坐标、半径分别为,圆的圆心坐标、半径分别为,
而两圆的圆心距为,
因为,
所以两圆不可能外切,只能内切,此时,
解得或.
故答案为:1或11.
12.
【分析】设,根据题意确定出四点共圆并求解出圆的方程,然后根据两圆相交弦所在直线方程的求法求解出结果.
【详解】设,如下图,
因为为圆的切线,
所以,所以,
所以四点共圆,且为圆的直径,记的中点为,
因为,所以,
所以经过四点的圆的方程为,
显然与的相交弦为,
所以所在直线的方程为,
即为,
故答案为:.
13.
【分析】求出圆:()关于对称圆,转换为与无公共点,求解即可.
【详解】圆:()关于直线的对称圆为:(),
由已知可得,只需要与无公共点,
则或,
又,
所以或,
解得或,
又因为,
所以的取值区间为,
故答案为:.
14. ## ##
【分析】联立圆的方程,可得公共弦方程及其恒过的定点,利用两点间距离公式可得,再利用二次函数性质可得最值.
【详解】由,,
可得,即,
所以,解得,
所以点,
又,,
则,
所以当时,取最小值为,
经检验,当时,两个方程均表示圆,且两圆相交,满足题意.
故答案为:,.
15.(1)圆C与圆M相交,理由见解析
(2)或
【分析】(1)利用圆心距与半径的关系即可判断结果;
(2)讨论,当直线l的斜率不存在时则方程为,当直线l的斜率存在时,设其方程为,利用圆心到直线的距离等于半径计算即可得出结果.
【详解】(1)把圆M的方程化成标准方程,得,
圆心为,半径.
圆C的圆心为,半径,
因为,
所以圆C与圆M相交,
(2)①当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为到圆心C距离为2,满足题意;
②当直线l的斜率存在时,设其方程为,
由题意得,解得,
故直线l的方程为.
综上,直线l的方程为或.
16.(1)证明见解析
(2)面积最小值为,
【分析】(1)依题意改写圆的方程,令参数的系数为0即可;
(2)依题意表示出所求面积,再用点到直线的距离公式即可求解.
【详解】(1)依题意,将圆的方程化为

令,即,则恒成立,
解得,即圆过定点;
(2)当时,圆,
直线,
设,依题意四边形的面积,
当取得最小值时,四边形的面积最小,
又,即当最小时,四边形的面积最小,
圆心到直线的距离即为的最小值,

,即四边形面积最小值为,
此时直线与直线垂直,
所以直线的方程为,与直线联立,解得,
设以为直径的圆上任意一点:,
故圆的方程为,
即,又圆,
两式作差可得直线方程.
17.B
【分析】求出点P的轨迹方程,再结合题意求出点Q的轨迹方程,结合图形以及圆与圆的位置关系,即可求得答案.
【详解】由题意知两条动直线和交于点,
联立直线方程消去m可得,
由于,即,
该直线过定点,但不会过点,
故P点轨迹方程为(去掉点),
圆心为,半径为;
上两点,间的距离为,
Q为线段的中点,则圆C的圆心到Q的距离为,
则Q点轨迹方程为,圆心为,半径为;
由于与圆的圆心距满足,
故这两圆外离,
则的最小值为,
故选:B
18.B
【分析】求出圆的标准方程,根据三条公切线,推出两个圆外切,求出,利用基本不等式求解.
【详解】根据题意可得,两圆的标准方程为和,
圆心为和,半径分别为2,1,
若两圆恰有三条公切线,
则等价为两圆外切,
则满足圆心距,

则,

,
当且仅当,即,取等号.
故选:B
19.12
【分析】用数形结合可知的最大值为两圆圆心距加两个圆的半径求解即可.
【详解】设圆的圆心为,圆的圆心为,
所以,

如图,可知,的最大值是圆心距加两个圆的半径,即.
故答案为:12
20.7
【分析】根据已知确定的轨迹为,再由圆切线性质将问题转化为求的最大值,结合圆与圆的位置关系求其最大值,即可确定的最大值.
【详解】由题设,,即,
又、分别恒过、,故交点在以线段为直径的圆上,
圆心为,半径为,故的轨迹为,
由到的距离为,即两圆相离,如下图,
由圆切线性质,,
要使的最大值,只需最大,且为,
所以.
故答案为:7
21.
【分析】借助数形结合思想,结合直线与圆的位置关系可得答案.
【详解】圆:与圆:的方程相减,
可得,即直线的方程为.
圆:的圆心为,半径,
点到直线的距离,
则圆上的动点到直线距离的最大值为,
故答案为:.
22.8
【分析】两圆方程相减得公共弦所在直线方程,代入已知点坐标得关系式,然后由基本不等式求得最小值,并验证等号成立时,点在公共弦上.
【详解】两圆方程相减得,即,
所以,,
,当且仅当,即时等号成立,
点为,,,点在两圆公共弦上,满足题意,
故答案为:8.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页2.5.2 圆与圆的位置关系【第三课】
扩展1 圆系方程的应用
根据两圆的交点、同心圆、过直线与圆的交点等条件求圆的方程,按照传统方程运算常常较为复杂,而设圆系方程,能优化运算路径,提升运算效率.体现直观想象、数学运算、逻辑推理等核心素养.
例1(2023·湖南邵阳·高二期中)求经过直线与圆的交点,且经过点的圆的方程.
【答案】
【分析】法一:联立直线与圆的方程求交点,根据三点在圆上,应用待定系数法求圆的方程;法二:设所求圆的方程为,由点在圆上求得,即可得方程.
【解析】法一:解方程组,得或,
∴直线与圆交于点.
设所求圆的方程为(),
将A,B,P的坐标代入,得,解得,满足,
故所求圆的方程为.
法二:设所求圆的方程为,
又在圆上,则,解得,
故所求圆的方程为,即.
【方法总结】运用圆系方程解决问题基本策略:
1、同心圆圆系
(1)以为圆心的同心圆圆系方程:;
(2)与圆同心圆的圆系方程为:;
2、过线圆交点的圆系
过直线与圆交点的圆系方程为:;
3、过两圆交点的圆系
过两圆交点的圆系方程为.(,此圆系不含)
(1)特别地,当时,上述方程为一次方程,两圆相交时,表示公共弦方程;两圆相切时,表示公切线方程.
(2)为了避免利用上述圆系方程时讨论圆过,可等价转化为过圆和两圆公共弦所在直线交点的圆系方程:
【举一反三1-1】(2024·河北邯郸·高二期末)
1.已知圆和圆相交于两点,下列说法正确的是( )
A.所有过点的圆系的方程可以记为(其中,)
B.直线的方程为
C.线段的长为
D.两圆有两条公切线与
【举一反三1-2】(2024·江西宜春高二期末)
2.已知一个圆经过直线与圆的两个交点,并且有最小面积,则此圆的方程为 .
【举一反三1-3】(2024·福建三明一中高二期末)
3.求经过两圆与的两个交点且半径最小的圆的方程.
扩展2 圆与圆的公切线问题
圆的公切线问题,综合性较强,既要有几何视角借助圆和切线的几何性质、也要有方程思想,处理问题.体现直观想象、数学运算、逻辑推理等核心素养.
例2(2023·山东菏泽高二期中)圆,圆,则两圆的一条公切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由两圆方程得:圆心,,半径,
两圆圆心距,,即两圆外离,公切线共有条;
两圆半径相同,两圆两条公切线经过中点,两条公切线与平行,
经过中点的公切线斜率显然存在,可设为:,
,解得:或,即公切线方程为:或;
,与平行的公切线方程为,即,
,解得:,即公切线方程为或;
综上所述:两圆的公切线方程为:或或或.故选:C.
【方法总结】求两个圆公切线常用方法:
1.外公切线求解:如果两个圆有外公切线,那么过外公切线与连心线交点的直线就是两个圆的公切线.
2.内公切线求解:如果两个圆有内公切线,那么过内公切线与连心线交点的直线就是两个圆的公切线.
3.利用公式求解:如果知道两个圆的方程,那么可以通过求解方程组来求得公切线的方程.即可以将直线设为y=kx+b(若斜率存在),然后分别根据两圆的圆心到直线的距离等于半径,列出两个方程,通过此方程组便可以求出公切线的方程.
【举一反三2-1】(2024·贵州毕节高二期末)
4.已知圆:的圆心到直线的距离为,则圆与圆:的公切线共有( )
A.0条 B.1条 C.2条 D.3条
【举一反三2-2】
5.已知直线是圆的切线,并且点到直线的距离是2,这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【举一反三2-3】
6.已知圆心均在轴的两圆外切,半径分别为,则两圆外公切线的斜率为( )
A. B. C. D.
(山东·高考真题)
7.圆与圆的位置关系为
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
(湖南·高考真题)
8.若圆与圆外切,则=( )
A.21 B.19 C.9 D.
(全国·高考真题)
9.设两圆、都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离=
A.4 B. C.8 D.
(北京·高考真题)
10.已知圆和两点,,若圆上存在点,使得,则的最大值为
A.7 B.6 C.5 D.4
(湖北·高考真题)
11.圆和圆的公切线的条数为( )
A. B. C. D.
(全国·统考高考真题)
12.写出与圆和都相切的一条直线的方程 .
(四川·高考真题)
13.若⊙与⊙相交于A、B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长度是 .
(天津·高考真题)
14.已知两圆和相交于两点,则直线的方程是 .
(山东·高考真题)
15.与直线和曲线都相切的半径最小的圆的标准方程是 .
(上海·高考真题)
16.已知两个圆:①;②,则由①式减去②式可得两圆的对称轴的方程,将上述命题在曲线仍为圆的情况下加以推广,即要求得到一个更一般的命题,且已知命题应成为所推广命题的一个特例,则推广命题为 .
(江苏·高考真题)
17.在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则的最大值为 .
(江苏·高考真题)
18.如图,在平面直角坐标系中,已知以为圆心的圆:及其上一点A(2,4).
(1)设圆N与x轴相切,与圆外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;
(2)设平行于OA的直线l与圆相交于B,C两点,且BC=OA,求直线l的方程;
(3)设点T(t,0)满足:存在圆上的两点P和Q,使得求实数t的取值范围.

试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.CD
【分析】根据圆系方程的条件,可判定A错误;利用两圆相减,求得公共弦的方程,可判定B错误;利用圆的弦长公式,求得弦长,可判定C正确;根据得到为两圆的公切线,得到关于两圆圆心所在直线对称的直线得到另一条公切线,求得公切线的方程,可判定D正确.
【详解】对于A中,圆系方程(其中,)此时不含圆M,所以A错误.
对于B选项,联立方程组,
两式相减得到直线AB的方程为,所以B错误.
对于C中,原点O到直线AB的距离为,
根据勾股定理得,所以C正确.
对于D中,由圆,可得,
可得圆的圆心坐标为,半径为,
又由圆,可得圆心,半径为,
可得直线与两圆相切,即为两圆的公切线,
则关于两圆圆心所在直线对称的直线即为另一条公切线,
由和,可得两圆心所在直线为,即,
联立方程组,解得,即交点坐标为,
在直线上任取一点,
设点关于直线对称点为,可得,
解得,即对称点的坐标为,
所求的另一条切线过点,,可得其方程为,
故所求切线方程为或,所以D正确.
故选:CD.

2.
【分析】设出所求圆的方程为,找出此时圆心坐标,当圆心在直线上时,圆的半径最小,可得此时面积最小,把表示出的圆心坐标代入中,得到关于的方程,求出方程的解得到的值,进而确定出所求圆的方程.
【详解】可设圆的方程为,
即,
此时圆心坐标为,
当圆心在直线上时,圆的半径最小,从而面积最小,
,
解得,
则所求圆的方程为,
故答案为.
【点睛】本题主要考查圆的方程和性质,属于难题.求圆的方程常见思路与方法有:①直接设出动点坐标 ,根据题意列出关于的方程即可;②根据几何意义直接找到圆心坐标和半径,写出方程;③待定系数法,可以根据题意设出圆的标准方程或一般式方程,再根据所给条件求出参数即可.
3.
【分析】根据两圆的方程求出两圆相交弦所在的直线方程,结合待定系数法、圆的几何性质进行求解即可.
【详解】设圆和圆的两个交点为,,则直线的方程为

即,设所求圆方程为.
化简得:
则半径最小时,圆心在直线上.
解得.
故所求圆的方程为.
【点睛】本题考查了过两圆交点且半径最小的圆的方程,考查了圆的几何性质,考查了数学运算能力.
4.B
【分析】先根据题意求得,从而得到两圆的圆心和半径,进而求得圆心距等于两半径的差,得知两圆内切,即可知道公切线只有1条.
【详解】圆:的圆心为,半径为a,
所以圆心到直线的距离为,解得或.
因为,所以.
所以圆:的圆心为,半径为.
圆:的标准方程为,
圆心坐标为,半径,
圆心距,所以两圆相内切.
所以两圆的公切线只有1条.
故选:B.
5.D
【分析】由已知可推得,直线是圆与圆的公切线.根据两圆的圆心、半径,推得两圆的位置关系,即可得出答案.
【详解】由已知可得,圆心,半径.
由点到直线的距离是2,所以直线是以为圆心,为半径的圆的切线,
又直线是圆的切线,
所以,直线是圆与圆的公切线.
因为,
所以,两圆外离,所以两圆的公切线有4条,
即满足条件的直线有4条.
故选:D.
6.A
【分析】画出两圆公切线的交点,结合相似三角形的性质即可求解.
【详解】圆心均在轴的两圆外切,画出两圆公切线,有两条分别为,
公切线与圆的切点分别为,公切线与轴的交点为A,
两圆圆心分别为,圆与轴的上交点为,
则,
,则,

则,
同理可得,所以两圆公切线的斜率为.
故选:A.
7.B
【分析】试题分析:两圆的圆心距为,半径分别为 ,,所以两圆相交 .故选B.
考点:圆与圆的位置关系.
8.C
【分析】先求出两圆的圆心和半径,再利用圆与圆的位置关系即可求出结果.
【详解】依题意可得圆与圆的圆心分别为,,则,
又,且两圆外切,则,得到,解得.
故选:C.
9.C
【详解】试题分析:依题意设两圆方程分别为,分别将代入得,所以,圆心距.
考点:圆与圆的位置关系.
10.B
【详解】由题意知,点P在以原点(0,0)为圆心,以m为半径的圆上,又因为点P在已知圆上,所以只要两圆有交点即可,所以,故选B.
考点:本小题主要考查两圆的位置关系,考查数形结合思想,考查分析问题与解决问题的能力.
11.B
【分析】根据圆的一般式判断圆心与半径,利用几何法判断两圆位置关系,进而确定公切线的数量.
【详解】两个圆与,
圆圆心为,半径为,圆圆心为,半径为,
两圆圆心距为,

两圆相交,有条公切线.
故选:B.
12.或或
【分析】先判断两圆位置关系,分情况讨论即可.
【详解】[方法一]:
显然直线的斜率不为0,不妨设直线方程为,
于是,
故①,于是或,
再结合①解得或或,
所以直线方程有三条,分别为,,
填一条即可
[方法二]:
设圆的圆心,半径为,
圆的圆心,半径,
则,因此两圆外切,
由图像可知,共有三条直线符合条件,显然符合题意;
又由方程和相减可得方程,
即为过两圆公共切点的切线方程,
又易知两圆圆心所在直线OC的方程为,
直线OC与直线的交点为,
设过该点的直线为,则,解得,
从而该切线的方程为填一条即可
[方法三]:
圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
两圆圆心距为,等于两圆半径之和,故两圆外切,
如图,
当切线为l时,因为,所以,设方程为
O到l的距离,解得,所以l的方程为,
当切线为m时,设直线方程为,其中,,
由题意,解得,
当切线为n时,易知切线方程为,
故答案为:或或.
13.4
【详解】依题意得OO1==5,且△OO1A是直角三角形,S△OO1A=··OO1=·OA·AO1,因此AB==4.
14.
【详解】试题分析:两圆为①,②,可得,所以公共弦所在直线的方程为.
考点:相交弦所在直线的方程
15.
【详解】曲线化为,
其圆心到直线的距离为
所求的最小圆的圆心在直线上,其到直线的距离为,圆心坐标为
标准方程为.
16.已知两个圆:①;②,则由①式减去②式可得两圆的对称轴方程为.
【分析】根据两圆相交弦所在方程的求法来处理问题.
【详解】两方程,对应相减,得,
整理得:
【点睛】本题主要考查分析问题能力,用两个半径相同的圆的方程作差,得到一条直线的方程, 所以两圆交点坐标都满足这条直线的方程,则两圆交点确定的直线方程就是该直线,两个圆半径相同则它们关于这条直线对称.
17.
【详解】∵圆C的方程为x2+y2-8x+15=0,整理得:(x-4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆;又直线y=kx-2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,∴只需圆C′:(x-4)2+y2=4与直线y=kx-2有公共点即可.设圆心C(4,0)到直线y=kx-2的距离为d,即3k2≤4k,∴0≤k≤,故可知参数k的最大值为.
18.(1);(2)2x y+5=0或2x y 15=0.(3).
【详解】试题分析:(1)根据直线与x轴相切确定圆心位置,再根据两圆外切建立等量关系求半径;(2)根据垂径定理确定等量关系,求直线方程;(3)利用向量加法几何意义建立等量关系,根据圆中弦长范围建立不等式,求解即得参数取值范围.
试题解析:解:圆M的标准方程为,所以圆心M(6,7),半径为5,.
(1)由圆心N在直线x=6上,可设.因为N与x轴相切,与圆M外切,
所以,于是圆N的半径为,从而,解得.
因此,圆N的标准方程为.
(2)因为直线l∥OA,所以直线l的斜率为.
设直线l的方程为y=2x+m,即2x-y+m=0,
则圆心M到直线l的距离
因为

所以,解得m=5或m=-15.
故直线l的方程为2x-y+5=0或2x-y-15=0.
(3)设
因为,所以……①
因为点Q在圆M上,所以…….②
将①代入②,得.
于是点既在圆M上,又在圆上,
从而圆与圆有公共点,
所以解得.
因此,实数t的取值范围是.
【考点】直线方程、圆的方程、直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系、平面向量的运算
【名师点睛】直线与圆中的三个定理:切线的性质定理,切线长定理,垂径定理;两个公式:点到直线距离公式及弦长公式,其核心都是转化到与圆心、半径的关系上,这是解决直线与圆的根本思路.对于多元问题,也可先确定主元,如本题以为主元,揭示在两个圆上运动,从而转化为两个圆有交点这一位置关系,这也是解决直线与圆问题的一个思路,即将问题转化为直线与圆、圆与圆的位置关系问题.
答案第1页,共2页
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