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
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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
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