内容正文:
直线与圆、圆与圆的位置关系
1.判断直线与圆的位置关系常用的两种方法
(1)几何法:利用圆心到直线的距离d和圆的半径r的大小关系判断.
(2)代数法:将直线方程代入圆的方程得到一元二次方程,利用判别式Δ判断.
位置关系
几何法
代数法
相交
d<r
Δ>0
相切
d=r
Δ=0
相离
d>r
Δ<0
2.圆与圆的位置关系
设圆O1:(x-a1)2+(y-b1)2=r(r1>0),圆O2:(x-a2)2+(y-b2)2=r(r2>0).
位置关系
方法
几何法:根据圆心距d=|O1O2|与r1+r2或|r1-r2|的大小关系进行判断
代数法:根据两圆方程组成的方程组解的个数进行判断
外离
d>r1+r2
无解
外切
d=r1+r2
一组实数解
相交
|r1-r2|<d<r1+r2
两组不同的实数解
内切
d=|r1-r2|(r1≠r2)
一组实数解
内含
0≤d<|r1-r2|(r1≠r2)
无解
1.(2023·辽宁县级重点高中联合体期中)圆x2+(y+1)2=1与直线x+2y+3=0的位置关系是( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不能确定
2.直线x+y+12=0被圆x2+y2=100所截得的弦长为( )
A.2 B.4
C.8 D.16
3.(2023·成都外国语学校高二期中)已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=25-m与圆O:x2+y2=1外切,则m的值为( )
A.1 B.9
C.10 D.16
4.过圆C1:x2+y2+6x-4=0和圆C2:x2+y2+6y-28=0的交点,且圆心在直线3x+5y=0上的圆的方程为________________________________________________________________________.
1.(2023·华中师大一附中高二期末)由直线y=x+1上的点向圆(x-3)2+y2=1作切线,则切线长的最小值为( )
A.1 B.
C.2 D.3
2.(2023·巴蜀中学高二期中)圆C与直线x-y=1相切于点B(2,1),且圆心的横坐标为1,则y轴被圆C截得的弦长为( )
A. B.2
C.1 D.2
3.(多选)(2023·重庆南开中学高二月考)当实数m变化时,圆C1:x2+y2=1与圆C2:(x-m)2+(y-1)2=4的位置关系可能是( )
A.外离 B.外切
C.相交 D.内含
4.(多选)已知圆M:(x-2)2+(y-1)2=1,圆N:(x+2)2+(y+1)2=1,则下列是两圆的公切线的方程的是( )
A.y=0 B.4x-3y=0
C.x-2y+=0 D.x+2y-=0
5.(2023·广雅中学高二质量检测)已知圆C:x2+y2=4与圆D:x2+y2-4x+2y+4=0交于A,B两点,则两圆心所在直线CD的方程为________________,两圆公共弦AB的长为________.
6.(2023·重庆高二月考)已知圆C1:(x-1)2+(y-2)2=1,C2:(x-3)2+(y-5)2=3,点P,A,B分别在x轴和圆C1,C2上.
(1)判断两圆的位置关系;
(2)求|PA|+|PB|的最小值.
1.(2023·新课标Ⅰ卷)过点与圆x2+y2-4x-1=0相切的两条直线的夹角为α,则sin α=( )
A.1 B.
C. D.
2.(2023·全国乙卷·文)已知实数x,y满足x2+y2-4x-2y-4=0,则x-y的最大值是( )
A.1+ B.4
C.1+3 D.7
3.(2022·新高考全国卷Ⅰ)写出与圆x2+y2=1和(x-3)2+(y-4)2=16都相切的一条直线的方程________________.
4.(2022·新高考全国卷Ⅱ)设点A(-2,3),B(0,a),若直线AB关于y=a对称的直线与圆(x+3)2+(y+2)2=1有公共点,则a的取值范围是________.
易错一 忽视直线与圆位置的特殊情形
[示例1] (2023·北京第二十中学高二月考)已知直线l:y=x+m和圆C:x2+y2=4有公共点,则实数m的取值范围是( )
A.(-2,2) B.[-2,2]
C.(-2,2) D.[-2,2]
直线与圆有公共点包含两种情形:①相交;②相切.
易错二 两圆位置关系考虑不全
[示例2] (2023·河北张家口部分学校高二期中)已知圆C1:(x-3)2+(y+2)2=1与圆C2:(x-7)2+(y-1)2=50-a.若圆C1与圆C2有且仅有一个公共点,则实数a的值为________.
(1)两圆没有公共点包括内含、外离两种情况.
(2)两圆有一个公共点包括外切和内切两种情况.