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“四翼”检测评价(十一) 圆与圆的位置关系
(一)基础落实
1.已知圆C1:(x+1)2+(y-3)2=4,圆C2:(x-2)2+(y+1)2=9,则圆C1与圆C2的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.内切 D.外切
解析:选D 圆心距C1C2==5 ,r1+r2=2+3=5,所以两圆外切.
2.若圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则m=( )
A.21 B.19 C.9 D.-11
解析:选C 由题意,圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0,
得C1(0,0),C2(3,4),r1=1,r2=,
因为两圆外切,所以|C1C2|=r1+r2=1+=5,解得m=9.
3.已知以C(-4,3)为圆心的圆与圆x2+y2=1内切,则圆C的方程为( )
A.(x-4)2+(y+3)2=36
B.(x+4)2+(y-3)2=16
C.(x+4)2+(y-3)2=36
D.(x-4)2+(y+3)2=16
解析:选C 因为(-4)2+32=25>1,所以点C(-4,3)在圆x2+y2=1的外部,设以C(-4,3)为圆心的圆的半径为r,则r-1==5,解得r=6,所以所求圆的方程为(x+4)2+(y-3)2=36.
4.圆C1:x2+y2-2x-3=0与圆C2:x2+y2+4x-2y+1=0的公共弦所在直线的方程为( )
A.3x+y+1=0 B.3x-y+1=0
C.3x+y+2=0 D.3x-y+2=0
解析:选D 将两圆的方程相减得到两圆公共弦所在直线方程为3x-y+2=0.
5.已知圆C1:x2+y2+4x-2y-4=0,C2:2+2=,则这两圆的公共弦长为( )
A. B.2 C.2 D.1
解析:选C 由题意知C1:x2+y2+4x-2y-4=0,C2:x2+y2+3x-3y-1=0,
将两圆的方程相减得x+y-3=0,所以两圆的公共弦所在直线的方程为x+y-3=0.
又因为圆C1:(x+2)2+(y-1)2=9,圆心为(-2,1),半径r=3,
所以圆C1的圆心到直线x+y-3=0的距离d==2.
所以这两圆的公共弦的弦长为2=2=2.
6.已知圆C1:x2+y2=1,圆C2:(x-4)2+y2=25,则两圆公切线的方程为____________.
解析:圆C1:x2+y2=1,圆心为(0,0),半径为1;圆C2:(x-4)2+y2=25,圆心为(4,0),半径为5.易知两圆内切,切点为(-1,0),又两圆圆心都在x轴上,
所以两圆公切线的方程为x=-1,即x+1=0.
答案:x+1=0
7.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________________________.
解析:设该圆的标准方程为(x-a)2+(y-b)2=36,
因为该圆与y轴相切,且与圆(x-3)2+y2=1内切.
所以解得即该圆的标准方程为(x-6)2+(y+4)2=36或(x-6)2+(y-4)2=36.
答案:(x-6)2+(y+4)2=36或(x-6)2+(y-4)2=36
8.圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-2x-2y+1=0的公共弦所在的直线被圆C3:( x-1)2+(y-1)2=所截得的弦长为________.
解析:由题意将两圆的方程相减,可得圆C1和圆C2公共弦所在的直线l的方程为x+y-1=0.又圆C3的圆心坐标为(1,1),其到直线l的距离为d==,设圆C3的半径为r,由条件知,r2-d2=-=,所以弦长为2×=.
答案:
9.已知圆M:x2+y2-2x=0与圆N:x2+y2-8x+a=0外切.
(1)求实数a的值;
(2)若直线x-y-2=0与圆M交于A,B两点,求弦AB的长.
解:(1)由圆M:x2+y2-2x=0,得圆心M(1,0),半径r1=1,
由圆N:x2+y2-8x+a=0,得圆心N(4,0),半径r2=,
因为圆M与圆N外切,所以
即解得a=12.
(2)圆心M到直线x-y-2=0的距离d==,所以|AB|=2=2=.
10.已知圆C1:x2+y2+2x=0,圆C2:x2+y2-4x+2my+2m2=0.
(1)求m的取值范围并求出半径最大时圆C2的方程;
(2)讨论圆C1和圆C2的位置关系,并说明理由.
解:(1)法一:圆的标准方程
C2:x2+y2-4x+2my+2m2=0,化为圆的标准方程C2:(x-2)2+(y+m)2=4-m2,
所以4-m2>0⇒m∈(-2,2),r=≤2,
当m=0时,rmax=2,此时C2:(x-2)2+y2=4.
法二:圆的一般方程
由C2:x2+y2-4x+2my+2m2=0,得r===≤2.
当m=0时,rmax=