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“四翼”检测评价(十二)圆与圆的位置关系
(一)基础落实
1.圆C1:x2+y2+4x+8y-5=0与圆C2:x2+y2+4x+4y-1=0的位置关系为( )
A.相交 B.外切
C.内切 D.外离
解析:选C 由已知,得C1(-2,-4),r1=5,C2(-2,-2),r2=3,则d=C1C2=2,所以d=|r1-r2|,所以两圆内切.故选C.
2.圆O1:x2+y2-6x+16y-48=0与圆O2:x2+y2+4x-8y-44=0的公切线条数为( )
A.4条 B.3条
C.2条 D.1条
解析:选C 圆O1为(x-3)2+(y+8)2=121,O1(3,-8),r=11,圆O2为(x+2)2+(y-4)2=64,O2(-2,4),R=8,∴O1O2= =13,∴r-R<O1O2<R+r,∴两圆相交.∴公切线有2条.故选C.
3.设圆x2+y2-2x-5=0与圆x2+y2+2x-4y-4=0的交点为A,B,则线段AB的垂直平分线的方程是( )
A.x+y-1=0 B.2x-y+1=0
C.x-2y+1=0 D.x-y+1=0
解析:选A 圆x2+y2-2x-5=0的圆心为M(1,0),圆x2+y2+2x-4y-4=0的圆心为N(-1,2),两圆的相交弦AB的垂直平分线即为直线MN,其方程为=,即x+y-1=0;故选A.
4.已知两圆相交于A(-1,3),B(-6,m)两点,且这两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+2c的值为( )
A.-1 B.26
C.3 D.2
解析:选B 由圆的性质可知,直线AB与直线x-y+c=0垂直,且线段AB被直线x-y+c=0平分,
∴kAB==-1,∴m=8.∵线段AB的中点在直线x-y+c=0上,∴将线段AB的中点的坐标代入上述直线方程得c=9,∴m+2c=8+18=26.
5.(多选)点P在圆C1:x2+y2=1上,点Q在圆C2:x2+y2-6x+8y+24=0上,则( )
A.PQ的最小值为0
B.PQ的最大值为7
C.两个圆心所在直线的斜率为-
D.两个圆的相交弦所在直线的方程为6x-8y-25=0
解析:选BC 设圆C1,C2的半径分别为r,R.由已知得C1(0,0),半径r=1,C2(3,-4),半径R=1,则C1C2=5.故PQmin=5-1-1=3,A错误;PQmax=5+1+1=7,B正确;kC1C2==-,C正确;C1C2>R+r,两圆相离,无公共弦,D错误.
6.已知半径长为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.
答案:(x-6)2+(y±4)2=36
7.若两圆相交于(1,3)和(m,-1)两点,两圆圆心都在直线x-y+c=0上,则m+c的值为________.
解析:由平面几何性质知,两相交圆圆心的连线与两圆的公共弦垂直,且经过弦的中点,则=-1,解得m=5,∵(1,3)和(5,-1)连线的中点为(3,1)在直线x-y+c=0上,∴3-1+c=0,解得c=-2,∴m+c=3.
答案:3
8.已知C,D是圆A:(x+1)2+y2=1与圆B:x2+(y-2)2=4的公共点,则△BCD的面积为________.
解析:C,D是圆A:(x+1)2+y2=1与圆B:x2+(y-2)2=4的公共点,可得CD的方程为2x+4y=0,即x+2y=0.圆B:x2+(y-2)2=4的圆心为(0,2),半径为2,B到CD的距离为=,则|CD|=2=.故△BCD的面积为××=.
答案:
9.已知圆O1:x2+(y+1)2=4,圆O2的圆心O2(2,1).若圆O2与圆O1交于A,B两点,且|AB|=2,求圆O2的方程.
解:设圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=r,因为圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,将两圆的方程相减,即得两圆公共弦AB所在的直线方程为4x+4y+r-8=0,作O1H⊥AB,H为垂足,则AH=AB=,所以O1H===.由圆心O1(0,-1)到直线4x+4y+r-8=0的距离为=,得r=4或r=20,故圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=4或(x-2)2+(y-1)2=20.
10.已知线段AB的端点B的坐标是(4,2),端点A在圆C:(x+2)2+y2=16上运动.
(1)求线段AB的中点的轨迹方程H;
(2)判断(1)中轨迹H与圆C的位置关系.
解:(1)设A(x0,y0),AB中点M(x,y),
则∴
代入圆C:(