2.5.2圆与圆的位置关系(3知识点+5题型)-2024年新高二数学暑假提升预习同步讲义(人教A版2019)

2024-07-18
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 2.5.2 圆与圆的位置关系
类型 教案-讲义
知识点 圆与圆
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.50 MB
发布时间 2024-07-18
更新时间 2024-07-23
作者 JE数学小驿站
品牌系列 -
审核时间 2024-07-18
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来源 学科网

内容正文:

2.5.2 圆与圆的位置关系 明确学习目标 课标要求 1.了解圆与圆的位置关系. 2.掌握圆与圆的位置关系的判断方法. 3.能用圆与圆的位置关系解决一些简单问题. 重点难点 1.掌握圆与圆的位置关系的判断方法. 2.能用圆与圆的位置关系解决一些简单问题. 知晓结构体系 1夯实必备知识 知识点1 两圆位置关系的判断 1.代数法:设两圆的一般方程为 C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(D+E-4F1>0), C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(D+E-4F2>0), 联立方程得 则方程组解的个数与两圆的位置关系如下: 方程组解的个数 2组 1组 0组 两圆的公共点个数 2个 1个 0个 两圆的位置关系 相交 外切或内切 外离或内含 2.几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系如下: 位置关系 图示 d与r1,r2的关系 外离 d>r1+r2 外切 d=r1+r2 相交 |r1-r2|< d<r1+r2 内切 d=|r1-r2| 内含 d<|r1-r2| 3.理解 判断两圆的位置关系时,应优先使用几何法,因为利用代数法判断两圆位置关系时,若方程组无解或有一组解时,无法准确判断两圆的位置关系. 知识点2 相交弦问题 1.公共弦的定义:圆与圆相交得到两个交点,这两点之间的线段就是两圆的公共弦. 2.公共弦方程 若圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0与圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交, 则两圆公共弦所在的直线方程为 (D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0. 【注意】(1)若与相切,则表示其中一条公切线方程; (2)若与相离,则表示连心线的中垂线方程. 3.公共弦长的求法 (1)代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长. (2)几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用半径、半弦长、弦心距构成直角三角形,根据勾股定理求解. 知识点3 两圆的公切线 1.公切线的定义:与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,包括外公切线和内公切线. 2.两圆的位置关系与公切线的条数的关系 位置关系 外离 外切 相交 内切 内含 图示 公切线条数 4条 3条 2条 1条 无公切线 3.两圆公切线方程的确定 (1)当公切线的斜率存在时,可设公切线方程为,由公切线的意义(两圆公公的切线)可知,两圆心到直线的距离分别等于两圆的半径,这样得到关于和的方程,解这个方程组得到,的值,即可写出公切线的方程; (2)当公切线的斜率不存在时,要注意运用数形结合的方法,观察并写出公切线的方程. 2提升学科能力 题型一 圆与圆位置关系的判定 例1.圆:与圆:的位置关系不可能是(    ) A.内含 B.内切 C.相交 D.外切 跟踪训练1 1.已知圆,圆,则与的位置关系是(   ) A.相离 B.外切 C.相交 D.内切 2.圆和圆的位置关系是 . 3.圆与圆的位置关系是 . 题型二 已知位置关系求参数 例2.已知两圆和. (1)当a为何值时,两圆外切? (2)当时,试判断两圆的位置关系. 跟踪训练2 1.已知两圆与相交,则实数r的取值范围是 . 2.已知圆与圆,若圆与圆外切,则实数m的值是 . 3.已知圆:和圆:. (1)当时,判断圆和圆的位置关系. (2)是否存在实数m,使得圆和圆内含?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由. 题型三 公共弦问题 例3.圆与圆的公共弦所在直线方程为 . 跟踪训练3 1.已知圆:和圆:的公共弦所在直线经过原点,则实数a的值为 . 2.圆与圆的公共弦的长为 . 3.圆与圆的公共弦长为,则过点且与圆相切的直线方程为 . 题型四 公切线条数的判断 例4.圆:与圆:的公切线有且仅有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 跟踪训练4 1.若,,则与公切线的条数为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 2.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. 3.两圆,的公切线有且仅有 条. 题型五 公切线方程的求解 例5.与圆和圆都相切的直线方程可能为(    ) A. B. C. D. 跟踪训练5 1.写出圆:与圆:的一条公切线方程 . 2.写出与圆和圆都相切的一条直线的方程 . 3.已知两圆和. (1)分析两圆位置关系并确定公切线数量; (2)求公切线所在直线方程. 3质量检测评价 一、单选题 1.已知圆的面积被直线平分,圆,则圆与圆的位置关系是(    ) A.外离 B.相交 C.内切 D.外切 2.圆和圆的公切线的条数为( ) A. B. C. D. 3.圆与圆的位置关系是(    ) A.相交 B.内切 C.外切 D.外离 4.已知圆M:与圆N:有两条公切线,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 5.若圆与圆的公共弦长为,则(    ) A. B. C.2 D.4 6.圆:与圆:的公共弦所在直线方程为(    ) A. B. C. D. 二、多选题 7.已知圆和圆,则(    ) A.圆与轴相切 B.两圆公共弦所在直线的方程为 C.有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线 D.两圆的公切线段长为 8.已知圆:,圆:,则(    ) A. B.圆与圆的公共弦所在直线方程为 C.圆与圆相离 D.圆与圆的公切线有2条 9.已知圆,圆,则下列是圆与圆的公切线的直线方程为(   ) A. B. C. D. 三、填空题 10.已知圆:和圆:,则这两个圆的位置关系为 . 11.已知圆.若圆与圆有三条公切线,则的值为 . 12.已知圆与圆相交于两点,则公共弦的长度是 . 四、解答题 13.已知两圆:和:.求: (1)取何值时两圆外切; (2)取何值时两圆内切,此时公切线方程是什么. 14.已知点M到点的距离与点M到点的距离之比为. (1)求M点的轨迹C的方程; (2)求过轨迹C和的交点,且与直线相切的圆的方程; 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2.5.2 圆与圆的位置关系 明确学习目标 课标要求 1.了解圆与圆的位置关系. 2.掌握圆与圆的位置关系的判断方法. 3.能用圆与圆的位置关系解决一些简单问题. 重点难点 1.掌握圆与圆的位置关系的判断方法. 2.能用圆与圆的位置关系解决一些简单问题. 知晓结构体系 1夯实必备知识 知识点1 两圆位置关系的判断 1.代数法:设两圆的一般方程为 C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(D+E-4F1>0), C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(D+E-4F2>0), 联立方程得 则方程组解的个数与两圆的位置关系如下: 方程组解的个数 2组 1组 0组 两圆的公共点个数 2个 1个 0个 两圆的位置关系 相交 外切或内切 外离或内含 2.几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系如下: 位置关系 图示 d与r1,r2的关系 外离 d>r1+r2 外切 d=r1+r2 相交 |r1-r2|< d<r1+r2 内切 d=|r1-r2| 内含 d<|r1-r2| 3.理解 判断两圆的位置关系时,应优先使用几何法,因为利用代数法判断两圆位置关系时,若方程组无解或有一组解时,无法准确判断两圆的位置关系. 知识点2 相交弦问题 1.公共弦的定义:圆与圆相交得到两个交点,这两点之间的线段就是两圆的公共弦. 2.公共弦方程 若圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0与圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交, 则两圆公共弦所在的直线方程为 (D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0. 【注意】(1)若与相切,则表示其中一条公切线方程; (2)若与相离,则表示连心线的中垂线方程. 3.公共弦长的求法 (1)代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长. (2)几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用半径、半弦长、弦心距构成直角三角形,根据勾股定理求解. 知识点3 两圆的公切线 1.公切线的定义:与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,包括外公切线和内公切线. 2.两圆的位置关系与公切线的条数的关系 位置关系 外离 外切 相交 内切 内含 图示 公切线条数 4条 3条 2条 1条 无公切线 3.两圆公切线方程的确定 (1)当公切线的斜率存在时,可设公切线方程为,由公切线的意义(两圆公公的切线)可知,两圆心到直线的距离分别等于两圆的半径,这样得到关于和的方程,解这个方程组得到,的值,即可写出公切线的方程; (2)当公切线的斜率不存在时,要注意运用数形结合的方法,观察并写出公切线的方程. 2提升学科能力 题型一 圆与圆位置关系的判定 例1.圆:与圆:的位置关系不可能是(    ) A.内含 B.内切 C.相交 D.外切 【答案】D 【分析】将圆化为标准方程得出其圆心与半径,根据圆的标准方程得出其圆心与半径,即可得出两圆心距离,与两半径距离之和与差对比即可得出答案. 【详解】圆:化为标准方程, 则圆的圆心为,半径为, 圆:的圆心为,半径为, 则两圆心距离为, 所以两圆不可能外切. 故选:D. 跟踪训练1 1.已知圆,圆,则与的位置关系是(   ) A.相离 B.外切 C.相交 D.内切 【答案】D 【分析】由圆的方程得出两圆圆心坐标和半径大小,再由圆心距和半径之间的关系可得结论. 【详解】易知圆的标准方程为, 可得圆心,半径; 圆的标准方程为, 可得圆心,半径; 显然圆心距,且,即,可得两圆内切. 故选:D 2.圆和圆的位置关系是 . 【答案】外切 【分析】根据两圆的位置关系直接得出. 【详解】根据两圆的方程可知,, 所以,所以两圆外切. 故答案为:外切 3.圆与圆的位置关系是 . 【答案】相交 【分析】首先将两圆的方程化为标准方程,得出圆心坐标、半径,由两点间的距离公式算出圆心距,比较圆心距与半径之和、半径之差的大小关系即可求解. 【详解】由题意圆与圆的标准方程分别为, 所以圆与圆的圆心坐标、半径分别为, 所以, 所以圆与圆的位置关系是相交. 故答案为:相交. 题型二 已知位置关系求参数 例2.已知两圆和. (1)当a为何值时,两圆外切? (2)当时,试判断两圆的位置关系. 【答案】(1)或 (2)两圆相交 【分析】(1)把两圆的一般方程转化为标准方程,在根据两圆外切的条件列式求解即可. (2)把代入方程直接判断两圆位置关系即可. 【详解】(1)将两圆的方程写成标准方程为, ,所以两圆的圆心和半径分别为 ,, 两圆的圆心距为, 当两圆外切时,,即,解得或. (2)当时,,所以两圆相交. 跟踪训练2 1.已知两圆与相交,则实数r的取值范围是 . 【答案】 【分析】根据题意,结合两圆的位置关系,列出方程组,即可求解. 【详解】由圆,可得圆心,半径, 又由圆,可得圆心, 可得圆心距为, 因为两圆和相交,可得,即 , 解得,即实数的取值范围为. 故答案为:. 2.已知圆与圆,若圆与圆外切,则实数m的值是 . 【答案】4 【分析】根据两圆外切,即可根据圆心距和半径的关系求解. 【详解】圆的圆心坐标为,半径, 圆,可化为的圆心坐标为,半径, 由两圆相外切,可得, 即,得或(舍去), 故 故答案为: 3.已知圆:和圆:. (1)当时,判断圆和圆的位置关系. (2)是否存在实数m,使得圆和圆内含?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)相交 (2)不存在,理由见解析 【分析】(1)根据题意求两圆圆心和半径,结合两圆的位置关系分析判断; (2)根据题意求两圆圆心和半径,假设存在,结合两圆的位置关系分析运算即可. 【详解】(1)当时,圆的标准方程为,则,半径, 圆的标准方程为,则,半径, 可得两圆的圆心距, 且,,则,所以圆和圆相交. (2)不存在,理由如下: 圆的方程可化为,则,半径. 由(1)可知:,半径. 假设存在实数m,使得圆和圆内含, 则圆心距, 整理得,此不等式无解. 故不存在实数m,使得圆和圆内含. 题型三 公共弦问题 例3.圆与圆的公共弦所在直线方程为 . 【答案】 【分析】两相交圆的方程相减后,即可求得两圆公共弦所在直线方程. 【详解】由可得圆心为,半径为, 由可得圆心为,半径为, 两圆圆心距离为,两半径之和为,两半径之差为, 有,故两圆相交, 两圆方程作差为, 化简可得,即两圆公共弦所在直线方程为. 故答案为:. 跟踪训练3 1.已知圆:和圆:的公共弦所在直线经过原点,则实数a的值为 . 【答案】6 【分析】将两圆方程作差,得两圆的公共弦所在的方程,即可求解. 【详解】解:将两圆方程联立,得:, 得, 两式相减,得:, 则两圆的公共弦所在的方程为:, 因为公共弦所在的直线经过原点, 所以:, 得, 故答案为:6 2.圆与圆的公共弦的长为 . 【答案】 【分析】利用两圆的方程相减可得公共弦所在直线的方程,利用点线矩求出圆心到公共弦的距离,结合勾股定理计算即可求解. 【详解】由,得, 即两圆公共弦所在直线的方程为, 圆,圆心为,半径为, 则圆心到直线的距离为, 所以公共弦长为. 故答案为: 3.圆与圆的公共弦长为,则过点且与圆相切的直线方程为 . 【答案】 【分析】将圆与圆的方程作差可得公共弦所在直线方程为,结合弦长求得,注意到点在圆上,结合切线的性质求圆的方程. 【详解】圆的圆心为,半径, 将圆与圆的方程作差可得, 即公共弦所在直线方程为, 则到直线的距离为, 由题意可得:,解得, 且,可得, 若,则圆即为, 可知圆的圆心为,半径, 则,可知, 即圆与圆相交,符合题意, 又因为,即点在圆上, 可得,则切线的斜率, 所以切线方程为,即. 故答案为:. 题型四 公切线条数的判断 例4.圆:与圆:的公切线有且仅有(    ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 【答案】B 【分析】将两圆方程化为标准方程,通过两圆的圆心距及半径关系,判断两圆的位置关系即可求解. 【详解】解:圆,则圆心,半径, 圆,则圆心,半径, 得两圆的圆心距为:, 则, 得两圆相交,得两圆的公切线有且仅有2条. 故选:B 跟踪训练4 1.若,,则与公切线的条数为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】求出圆心和半径,根据两圆心的距离确定两圆的位置关系,进而可得公切线的条数. 【详解】, 即,圆心, , 即,圆心, 则, 所以, 所以两圆相交,有2条公切线. 故选:B. 2.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. 【答案】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. 3.两圆,的公切线有且仅有 条. 【答案】2 【分析】 由两圆的位置关系判断公切线条数. 【详解】 化成标准方程为, 圆心,半径, 化成标准方程为, 圆心,半径, 两圆圆心距离,, 则两圆相交,因而公切线只有两条. 故答案为:2. 题型五 公切线方程的求解 例5.与圆和圆都相切的直线方程可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】先判断两个圆的位置关系,然后根据圆的公共切线的求法求得正确答案. 【详解】圆的圆心为,半径为, 圆的圆心为,半径为, ,所以两圆相离, 画出图象如下图所示, 由图可知,直线是两个圆的公切线.所以AD选项正确. 直线即直线的斜率为, 所以直线的方程为, 由解得,设, 设直线的方程为, 到直线的距离,解得, 所以,C选项正确. 由,解得,设, 设直线的方程为, 到直线的距离,解得, 所以,B选项错误. 故选:ACD    跟踪训练5 1.写出圆:与圆:的一条公切线方程 . 【答案】(答案不唯一) 【分析】求出圆与圆外切,两圆相减求出两圆内公切线方程,再设两圆的外公切线所在直线方程,根据点到直线距离公式列出方程,求出答案. 【详解】圆的圆心,半径为,圆的圆心为,半径为, 故,故圆与圆外切, 将与相减得, 即两圆内公切线方程为, 两圆圆心所在直线方程为,即, 由于两圆半径相等,故两圆的外公切线所在直线方程与平行, 设为,圆心到的距离为,解得, 故两圆的外公切线所在直线方程为和. 故答案为:(或之一也可以) 2.写出与圆和圆都相切的一条直线的方程 . 【答案】或或(答案不唯一) 【分析】根据两圆方程可得两圆相离,且关于原点对称,两圆半径相等,所以有过原点的两条公切线和与平行的两条公切线,利用点到直线距离即可求出结果. 【详解】由题设知,圆的圆心为,半径为, 圆的圆心为,半径为, 所以,即两圆外离,故共有4条公切线; 又易知关于原点对称,且两圆半径相等,则有过原点的两条公切线和与平行的两条公切线. 设过原点的公切线为,则,即,解得或, 所以公切线为或; 设与平行的公切线为,且M,N与公切线距离都为1, 则,即, 所以公切线为. 故答案为:或或 3.已知两圆和. (1)分析两圆位置关系并确定公切线数量; (2)求公切线所在直线方程. 【答案】(1)两圆内切,只有一条公切线 (2) 【分析】(1)通过两个圆的圆心距与两圆半径之间的关系判断两个圆的位置关系,进而判断两个圆的公切线条数 (2)由(1)可知两个圆是内切关系,进而将两个圆直接作差即可得到两个圆的公切线 【详解】(1),圆心,半径; ,圆心,半径, , 所以两圆内切,只有一条公切线. (2)与 , 两圆方程相减得:,化简即为:, 所以两圆公切线直线方程:. 3质量检测评价 一、单选题 1.已知圆的面积被直线平分,圆,则圆与圆的位置关系是(    ) A.外离 B.相交 C.内切 D.外切 【答案】D 【分析】由直线平分圆求出,再判断两圆的位置关系即得. 【详解】由圆的面积被直线平分, 得圆的圆心在直线上,即,解得, 因此圆的圆心,半径, 而圆的圆心,半径, 显然,所以圆与圆外切. 故选:D 2.圆和圆的公切线的条数为( ) A. B. C. D. 【答案】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. 3.圆与圆的位置关系是(    ) A.相交 B.内切 C.外切 D.外离 【答案】B 【分析】计算两圆的圆心距,和半径差比较,即可得答案. 【详解】由题意得圆的圆心为,半径为6, 圆的圆心为,半径为1, 则, 故两圆内切, 故选:B 4.已知圆M:与圆N:有两条公切线,则实数a的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由题意可得圆M与N圆相交,求出圆M与N圆的圆心和半径,由,解不等式即可得出答案. 【详解】圆M:与圆N:有两条公切线,所以圆M与N圆相交, 圆M的圆心为,半径为,圆N的圆心为,半径为. 依题意可得, 即, 即,解得. 故选:D 5.若圆与圆的公共弦长为,则(    ) A. B. C.2 D.4 【答案】A 【分析】利用两圆方程相减求出公共弦所在直线方程,根据点到直线的距离公式,利用几何法求弦长列出方程,解方程即可. 【详解】圆与圆两式相减, 整理得公共弦所在直线方程为, 又,圆心为,半径为2,公共弦长为, 则圆心到直线的距离 , 化简得, 解得:.验证知符合题意. 故选:A.    6.圆:与圆:的公共弦所在直线方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】两圆方程相减即可得解. 【详解】联立,相减可得, 故选:C 二、多选题 7.已知圆和圆,则(    ) A.圆与轴相切 B.两圆公共弦所在直线的方程为 C.有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线 D.两圆的公切线段长为 【答案】ACD 【分析】利用圆与圆的位置关系,圆与圆的公切线条数,逐个选项分析即可. 【详解】      圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径. 对于A,显然圆与轴相切,故A正确; 对于B,易知两圆相交,将方程与相减,得公共弦所在直线的方程为,故B错误; 对于C,两圆相交,所以两圆的公切线只有两条,又因为两圆半径不相等,所以公切线交于一点,即过点可以作出两条与两圆都相切的直线,故C正确; 对于,因为,所以公切线段长为,故D正确. 故选:ACD 8.已知圆:,圆:,则(    ) A. B.圆与圆的公共弦所在直线方程为 C.圆与圆相离 D.圆与圆的公切线有2条 【答案】ABD 【分析】对A:求得两圆心坐标,计算两圆心之间距离;对B:将两圆方程相减得公共弦所在直线方程;对C:判断与大小关系判断两圆位置关系;对D:根据两圆的位置关系判断公切线的条数. 【详解】对于A,由已知,故,故A正确; 对于C,两圆半径,,故两圆相交,故C错误; 对于B,将两圆方程与相减得公共弦所在直线方程,故B正确; 对于D,两圆相交则两圆的公切线有2条,故D正确; 故选:ABD 9.已知圆,圆,则下列是圆与圆的公切线的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】ABC 【分析】在同一坐标系内画出两圆图象,由两圆相离可知共有4条切线,再利用对称性设出直线方程,由点到直线距离公式即可求得切线方程. 【详解】根据题意可知,两圆心关于原点对称, 在同一坐标系内画出两圆图象,如下图所示:    显然,圆心距,即两圆外离,共有4条切线; 又两圆心到轴的距离都等于其半径,所以轴是其中一条公切线,即A正确; 利用对称性可知,其中一条切线过原点,设其方程为, 又到切线的距离为1,即,解得或; 当时,切线即为轴,当时,切线方程为,即,B正确; 由对称性可知,切线与直线平行, 易知,所以直线的方程为, 可设的方程分别为, 由两平行线间距离公式可得,解得, 即切线的方程分别为,; 整理可得两切线方程为和,故C正确,D错误; 故选:ABC 三、填空题 10.已知圆:和圆:,则这两个圆的位置关系为 . 【答案】内含 【分析】根据圆心距和两圆半径的关系即可判断两圆的位置关系. 【详解】因为圆:,圆:, 所以圆心距, 而两圆半径之差,故两个圆内含. 故答案为:内含 11.已知圆.若圆与圆有三条公切线,则的值为 . 【答案】 【分析】根据两圆公切线条数确定位置关系为外切,再由圆心距与半径的关系列方程求出m的值. 【详解】将圆C的方程化为标准方程:, 得圆心,半径. 圆,圆心,半径. 由题可知,两圆外切, 则有, 解得. 故答案为:. 12.已知圆与圆相交于两点,则公共弦的长度是 . 【答案】 【分析】根据两圆的方程作差可得弦所在直线方程,利用圆的几何性质求出弦长即可. 【详解】由题意所在的直线方程为:,即. 将圆转化为标准方程得,即圆心,半径为, 所以圆心到直线的距离为1, 由圆的几何性质可得. 故答案为:. 四、解答题 13.已知两圆:和:.求: (1)取何值时两圆外切; (2)取何值时两圆内切,此时公切线方程是什么. 【答案】(1) (2),. 【分析】(1)由两圆外切,得两圆圆心之间的距离等于两圆半径的和,从而求出的值; (2)由两圆内切,得到两圆圆心之间的距离等于两圆半径之差,求解得出的值;由两圆心连线与两圆公切线垂直,根据已知两圆心连线的斜率求出两圆公切线的斜率,设出切线方程,再根据切线的性质求解未知量的值. 【详解】(1)由题意,圆:,可化为: 圆:,可化为:, 可得圆心坐标分别为,,半径分别为,, 当两圆相外切时,可得, 即, 解得, 所以时,两圆外切; (2)由(1)知,圆心坐标分别为,,半径分别为,, 当两圆内切时,可得, 即, 解得, 因为, 可得两圆公切线的斜率是, 设切线方程为,即 则圆心到切线的距离等于圆的半径, 即,解得, 当时,直线与圆:相交,舍去, 故所求公切线方程为,即. 14.已知点M到点的距离与点M到点的距离之比为. (1)求M点的轨迹C的方程; (2)求过轨迹C和的交点,且与直线相切的圆的方程; 【答案】(1) (2)或. 【分析】 (1)由题意得到,利用两点距离公式即可得到M点的轨迹C的方程; (2)求出交点坐标,设出圆心坐标,根据点到直线的距离等于半径得到方程,解出即可. 【详解】(1)依题意,得,不妨设, 因为,, 所以,即, 整理得,配方得, 所以点的轨迹的方程为. (2)联立得,解得或, 设,,该圆的圆心为, 显然圆心位于线段的垂直平分线上,即轴上,则设, 则,解得或, 当时,此时圆心坐标为,,则此时圆的方程为, 当当时,此时圆心坐标为,,则此时圆的方程为. 故满足题意的圆的方程为或.    试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.5.2圆与圆的位置关系(3知识点+5题型)-2024年新高二数学暑假提升预习同步讲义(人教A版2019)
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