内容正文:
2.3圆与圆的位置关系
A 基础培优练
1.过点作直线与圆相切于、两点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
求出,求出以点为圆心、以为半径的圆的方程,然后与圆的方程作差可得出直线的方程.
【详解】
圆的标准方程为,圆心为,半径为,
由圆的切线的性质可得,则,
所以,以点为圆心、以为半径的圆的方程为,
将圆的方程与圆的方程作差并化简可得.
因此,直线的方程为.
故选:B.
2.已知两圆相交于两点,,两圆圆心都在直线上,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由相交弦的性质,可得与直线垂直,且的中点在这条直线上;由与直线垂直,可得,解可得的值,即可得的坐标,进而可得中点的坐标,代入直线方程可得;进而将、相加可得答案.
【详解】
根据题意,由相交弦的性质,相交两圆的连心线垂直平分相交弦,
可得与直线垂直,且的中点在这条直线上;
由与直线垂直,可得,解可得,
则,
故中点为,且其在直线上,
代入直线方程可得,1,可得;
故;
故选:A
【点睛】
方法点睛:解答圆和圆的位置关系时,要注意利用平面几何圆的知识来分析解答.
3.已知圆与圆的公共弦所在直线恒过点,且点在直线上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
将两圆的方程相减可得公共弦方程,从而求得定点,利用点在直线上可得,再代入消元,转化成一元二次函数的取值范围;
【详解】
解:由圆,圆,
得圆与圆的公共弦所在直线方程为,求得定点,
又在直线上,,即.
∴,∴的取值范围是.
故选:A.
【点睛】
本题考查圆的公共弦方程求解、一元二次函数的最值,考查转化与化归思想的运用.
4.已知圆,圆,若圆平分圆的圆周,则正数的值为( )
A.3 B.2 C.4 D.1
【答案】A
【分析】
圆平分圆的圆周,则相交弦过的圆心,做差求出相交弦,代入圆心即可求出.
【详解】
圆的标准方程为,圆心为点,
作差可得两圆的相交弦所在的直线为,
代入点,有,
解得.
故选:A.
【点睛】
结论点睛:两圆相交,交点平分圆,则相交弦过该圆的圆心.
5.圆与圆的位置关系为( )
A.内切 B.相切 C.相交 D.外离
【答案】C
【分析】
分别求出两圆的圆心和半径,再求出圆心距,通过比较可得结论.
【详解】
解:圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径,
所以,
所以两圆相交,
故选:C
6.已知圆,圆,则( )
A.若圆与圆无公共点,则
B.当时,两圆公共弦长所在直线方程为
C.当时,P、Q分别是圆与圆上的点,则的取值范围为
D.当时,过直线上任意一点分别作圆、圆切线,则切线长相等
【答案】BCD
【分析】
根据两圆无公共点可得,圆内含或外离,从而求出的范围,判断A错;由两圆的方程作差,即可得出公共弦所在直线方程,判断B正确;由,先判断两圆位置关系,进而可得范围,判断C正确;根据两点间的距离公式,分别求出直线上任意一点到两圆心的距离,进而求出切线长,即可判断D正确.
【详解】
由题意,圆的圆心为,半径为;圆的圆心为,半径为;
则圆心距为;
A选项,若圆与圆无公共点,则只需或,解得或,故A错;
B选项,若,则圆,由与两式作差,可得两圆公共弦所在直线方程为,故B正确;
C选项,若,则,此时,所以圆与圆相离;又P、Q分别是圆与圆上的点,所以,
即,故C选项正确;
D选项,当时,由A选项可知,两圆外离;
记直线上任意一点为,则,
所以,
,
因此切线长分别为,,
即,故D正确;
故选:BCD.
【点睛】
关键点点睛:
求解本题的关键在于熟记圆与圆位置关系、公共弦所在直线方程的求法,以及圆的切线长的求法等,结合题中条件,即可求解.
7.已知圆,为坐标原点,以为直径的圆与圆交于两点,则( )
A.圆的方程为
B.直线的方程为
C.均与圆相切
D.四边形的面积为
【答案】AC
【分析】
A.将圆的方程化为标准方程,求解出圆心的坐标,则圆的标准方程可求,最后化为一般方程并判断;
B.联立两个圆的一般方程,通过相减消去得到直线的方程并判断;
C.根据切线的定义进行判断;
D.根据结合线段长度求解出结果并判断.
【详解】
解:由圆,得,
则圆心,线段的中点坐标为,
则以为直径的圆的方程为,
整理得:,
即圆的方程为,故A正确;
联立,两式作差可得:,
即直线的方程为,故B错误;
∵在以为直径的圆上,∴,
由圆心与切点的连线与切线垂直,可得均与圆相切,故C正确;
∵,且,∴,
∴四边形的面积为,故D错误.
故选:AC.
8.已知圆:,下列说法正确的是( )
A.的取值范围是
B.若,过的直线与圆相交所得弦长为,方程为
C.若,圆与圆相交
D.若,,,直线恒过圆的圆心,则恒成立
【答案】ACD
【分析】
根据