第07讲 圆与圆的位置关系(2考点4题型)-【帮课堂】2024-2025学年高二数学同步学与练(北师大版2019选择性必修第一册)

2024-08-22
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 2.4 圆与圆的位置关系
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
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 2.77 MB
发布时间 2024-08-22
更新时间 2024-08-22
作者 黄算子
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2024-08-15
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来源 学科网

内容正文:

第07讲 圆与圆的位置关系 课程标准 学习目标 1 了解圆与圆的五种位置关系; 2 能根据圆的方程判断圆与圆的位置关系; 3 能够用圆与圆的位置关系,解决其他问题. 1. 掌握圆与圆的位置关系的判断方法; 2. 掌握圆的公共弦、公切线问题; 3. 通过圆与圆位置关系及判定方法学习,达成直观想象、逻辑推理、数学运算核心素养. 知识点一、圆与圆的位置关系的判定 几何法 设的半径为,的半径为,两圆的圆心距为. ①当时,两圆相交; ②当时,两圆外切; ③当时,两圆外离; ④当时,两圆内切; ⑤当时,两圆内含. 代数法 设: : 联立消去“”得到关于“”的一元二次方程,求出其 ①与设设相交 ②与设设相切(内切或外切) ③与设设相离(内含或外离) 知识点二、圆与圆的公共弦 1、圆与圆的公共弦 圆与圆相交得到的两个交点,这两点之间的线段就是两圆的公共弦. 2、公共弦所在直线的方程 设: : 联立作差得到:即为两圆共线方程 题型01 圆与圆的位置关系 1.已知圆,圆,则圆的位置关系为(    ) A.内含 B.外切 C.相交 D.外离 2.若圆与圆外切,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 3.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 4.(多选)已知圆,圆,则下列结论正确的是(    ) A.若和外离,则或 B.若和外切,则 C.当时,有且仅有一条直线与和均相切 D.当时,和内含 5.圆与圆外切,则实数 . 6.已知圆:与圆:,若圆与圆有且仅有一个公共点,则实数a等于 题型02 圆的公共弦 1.已知圆:与圆:交于A,B两点,当变化时,的最小值为,则(    ) A.0 B.±1 C.±2 D. 2.(多选)点在圆:上,点在圆:上,则(    ) A.的最小值为2 B.的最大值为7 C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆相交弦所在直线的方程为 3.(多选)已知,则下述正确的是(    ) A.圆C的半径 B.点在圆C的内部 C.圆C与圆 的公共弦所在直线方程为 D.圆与圆C相交 4.(多选)已知圆与圆相交于两点.若,则实数的值可以是(    ) A.10 B.2 C. D. 5.(多选)已知圆和圆,则(    ) A.两圆的公共弦所在的直线方程为 B.圆上到直线的距离为1的点恰有2个 C.圆的内部与圆的内部的公共部分的周长为 D.若点在圆上,点在圆上,则的最大值为6 题型03 圆的公切线 1.若直线是与的公切线,则实数的值为(    ) A. B. C. D. 2.已知圆 圆则两圆的公切线条数为(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 3.若圆与圆恰有一条公切线,则下列直线一定不经过点的是(    ) A. B. C. D. 4.曲线关于对称后的曲线为,则公切线为(   ) A. B. C. D. 5.已知圆和,则圆与圆的所有公切线中斜率的最大值为 . 6.已知圆与圆有3条公切线,则的最大值为 . 题型04 圆与圆的位置关系综合 1.已知,,圆上存在点P,使得,则a的最大值为(    ) A. B. C.3 D.4 2.已知圆D:与x轴相交于A、B两点,且圆C:,点.若圆C与圆D相外切,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 3.已知圆C:与曲线有交点,则a的最小值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 4.若圆与圆外切,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 5.已知圆,点是圆上的一点,过点作圆的切线与圆相切于点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 6.(多选)已知圆,圆,则下列选项正确的是(    ) A.直线的方程为 B.圆和圆共有4条公切线 C.若P,Q分别是圆和圆上的动点,则的最大值为10 D.经过点,的所有圆中面积最小的圆的面积为 7.古希腊数学家阿波罗尼斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代数学的重要成果,其中有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆,已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆的公切线的条数为 . 8.已知圆,点是圆上一点,点为直线上的动点,过点作圆的切线,切点为 (1)求过点的圆的切线方程; (2)以为圆心的圆交圆于两点,问直线是否恒过一定点?若过定点求出定点坐标. 1.圆和圆的公切线方程是(    ) A. B.或 C. D.或 2.两圆与的公共弦长为(    ) A. B. C. D.1 3.已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 4.(多选)已知动点 分别在圆 和 上,动点 在 轴上,则(     ) A.圆的半径为3 B.圆和圆相离 C.的最小值为 D.过点做圆的切线,则切线长最短为 5.(多选)若圆与圆交于A,B两点,则下列选项中正确的是(    ) A.点在圆内 B.直线的方程为 C.圆上的点到直线距离的最大值为 D.圆上存在两点P,Q,使得 6.(多选)已知圆,,则下列结论正确的有(    ) A.若圆和圆相交,则 B.若圆和圆外切,则 C.当时,圆和圆有且仅有一条公切线 D.当时,圆和圆相交弦长为 7.(多选)已知圆,圆,则(    ) A.两圆的圆心距的最小值为1 B.若圆与圆相切,则 C.若圆与圆恰有两条公切线,则 D.若圆与圆相交,则公共弦长的最大值为2 8.(多选)已知圆,圆,则(    ) A.圆心距 B.当时,两圆公共弦所在直线方程为 C.若圆与圆无公共点,则 D.若圆与圆只有一条公切线,则 9.瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中,满足,顶点、,且其“欧拉线”与圆M:相切. (1)求的“欧拉线”方程; (2)若圆与圆有公共点,求的范围. 10.已知圆满足:①;②与圆外切;③被直线分成两段圆弧,其弧长的比为. (1)求圆的方程; (2)若直线与圆相交于两点,四边形为平行四边形,求直线的方程. 11.已知圆O1:x2+y2-8x-8y+48=0,圆O2过点A(0,-4). (1)若圆O2与圆O1相切于点B(2,2),求圆O2的方程; (2)若圆O2过点C(4,0),圆O1,O2相交于点M,N,且两圆在点M处的切线互相垂直,求直线MN的方程. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第07讲 圆与圆的位置关系 课程标准 学习目标 1 了解圆与圆的五种位置关系; 2 能根据圆的方程判断圆与圆的位置关系; 3 能够用圆与圆的位置关系,解决其他问题. 1. 掌握圆与圆的位置关系的判断方法; 2. 掌握圆的公共弦、公切线问题; 3. 通过圆与圆位置关系及判定方法学习,达成直观想象、逻辑推理、数学运算核心素养. 知识点一、圆与圆的位置关系的判定 几何法 设的半径为,的半径为,两圆的圆心距为. ①当时,两圆相交; ②当时,两圆外切; ③当时,两圆外离; ④当时,两圆内切; ⑤当时,两圆内含. 代数法 设: : 联立消去“”得到关于“”的一元二次方程,求出其 ①与设设相交 ②与设设相切(内切或外切) ③与设设相离(内含或外离) 知识点二、圆与圆的公共弦 1、圆与圆的公共弦 圆与圆相交得到的两个交点,这两点之间的线段就是两圆的公共弦. 2、公共弦所在直线的方程 设: : 联立作差得到:即为两圆共线方程 题型01 圆与圆的位置关系 1.已知圆,圆,则圆的位置关系为(    ) A.内含 B.外切 C.相交 D.外离 【答案】C 【详解】圆,化为,圆心为,半径为; 圆,化为,圆心为,半径为. 则两圆心距离为, 因为,所以圆与圆相交. 故选:C. 2.若圆与圆外切,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】C 【详解】由圆与圆知, 圆心分别为,半径为1,, 因为两圆外切, 所以,解得. 故选:C 3.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 【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 4.(多选)已知圆,圆,则下列结论正确的是(    ) A.若和外离,则或 B.若和外切,则 C.当时,有且仅有一条直线与和均相切 D.当时,和内含 【答案】ABC 【详解】圆的圆心为,半径, 圆的圆心为,半径, 所以, 若和外离,则,解得或,故A正确; 若和外切,则,解得,故B正确; 当时,,则和内切,故仅有一条公切线,故C正确; 当时,,则和相交,故D错误. 故选:ABC. 5.圆与圆外切,则实数 . 【答案】±4 【详解】两圆的圆心为,,半径为1和4, 因为两圆外切,则,解得. 故答案为:±4 6.已知圆:与圆:,若圆与圆有且仅有一个公共点,则实数a等于 【答案】或 【详解】圆:圆心为,半径为1, 圆:,圆心为,半径为; 又因为圆与圆有且仅有一个公共点,所以两圆相切, 又由两圆的圆心距,则有或, 解得或. 故答案为:或. 题型02 圆的公共弦 1.已知圆:与圆:交于A,B两点,当变化时,的最小值为,则(    ) A.0 B.±1 C.±2 D. 【答案】C 【详解】两圆的公共弦所在线的方程为:,圆心到直线的距离为, ,因为,所以, 所以,解得. 故选:C 2.(多选)点在圆:上,点在圆:上,则(    ) A.的最小值为2 B.的最大值为7 C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆相交弦所在直线的方程为 【答案】BC 【详解】对于A、B选项:由题意得:,半径为1, :,,半径为1, 圆心距为,又点在圆上,点在圆上, ,,故A错误,B正确; 对于C选项:两个圆心所在直线斜率为,C正确; 对于D选项:圆心距,所以无公共弦,D错误; 故选:BC. 3.(多选)已知,则下述正确的是(    ) A.圆C的半径 B.点在圆C的内部 C.圆C与圆 的公共弦所在直线方程为 D.圆与圆C相交 【答案】ACD 【详解】对于A,圆的标准方程为,所以半径,故A正确; 对于B,将点代入圆的标准方程中得, 所以点在圆的外部,故B错误; 对于C,由两圆方程相减得, 则公共弦所在直线方程为,故C正确; 对于D,圆的圆心为,半径为,所以两圆与的圆心距为,小于两圆半径之和且大于两圆半径只差,即,故两圆相交,故D正确. 故选:ACD. 4.(多选)已知圆与圆相交于两点.若,则实数的值可以是(    ) A.10 B.2 C. D. 【答案】BD 【详解】由题意可得弦所在的直线方程为, 因为圆,圆心, 圆,圆心, 设圆心与圆心到直线的距离分别为, 因为,即, 所以,又, 即,化简可得, 即,解得或. 故选:BD 5.(多选)已知圆和圆,则(    ) A.两圆的公共弦所在的直线方程为 B.圆上到直线的距离为1的点恰有2个 C.圆的内部与圆的内部的公共部分的周长为 D.若点在圆上,点在圆上,则的最大值为6 【答案】AD 【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径; 圆的圆心为,半径; 可得,即,可知两圆相交. 对于选项A:两圆的公共弦所在的直线方程为:,即,故A正确; 对于选项B:因为圆心到直线的距离, 且圆半径为2,可知圆与直线相交,而垂直且到距离为, 由知轴与圆相切,故是圆被所截劣弧上唯一到距离为1的点; 过作直线的平行线,则和轴是平面上到距离为1的所有点的集合, 而和圆相交于点和点;如下图示, 所以共3点符合题意,故B错误; 对于选项C:直线与轴交于点,交两圆于S,T, 在中,则,可得,即, 可得弓形TOS的周长为,故所求公共部分周长为,故C错误; 对于选项D:由圆的性质可知:当M,N和两圆圆心共线,且在两圆心的两侧时,最大, 所以最大值为圆心距和两个半径的和,故D正确. 故选:AD. 题型03 圆的公切线 1.若直线是与的公切线,则实数的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】已知的圆心,半径是的圆心是,半径是2. 由题知直线是和的公切线, 当时,直线为,此时直线与圆不相切,所以, 由,解得, 则有. 故选:A. 2.已知圆 圆则两圆的公切线条数为(    ) A.4 B.3 C.2 D.1 【答案】B 【详解】圆标准方程为, 则已知两圆圆心分别为,半径分别为, 圆心距为, 因此两圆外切,它们有三条公切线, 故选:B. 3.若圆与圆恰有一条公切线,则下列直线一定不经过点的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径, 若圆与圆恰有一条公切线,则两圆内切, 所以,即,所以点的轨迹为圆, 对于A,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故A不符合; 对于B,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故B不符合; 对于C,圆心到直线的距离为,则该直线过点,故C不符合; 对于D,圆心到直线的距离为,则该直线不过点,故D符合; 故选:D. 4.曲线关于对称后的曲线为,则公切线为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】, 所以曲线是圆心为原点,半径为1的圆在x轴上方的部分, 又与的图形关于直线对称, 设上一点,该点关于直线对称的对称点为, 则的中点在直线上,且直线的斜率与直线的斜率之积为, 所以,解得,即, 代入方程,得,即(只是该圆的一部分),如图, 易知与的公切线,所以,结合图,设, 所以点到直线的距离为,解得, 所以与的公切线为. 故选:B 5.已知圆和,则圆与圆的所有公切线中斜率的最大值为 . 【答案】 【详解】的圆心和半径分别为,的圆心和半径分别为, 由于,因此两圆外切,有3条公切线, 作出两圆的位置关系图如下: 由图可知:外公切线一条平行于轴,斜率为0,一条斜率为负, 而内公切线的斜率为正,故斜率最大, 由于,故内公切线的斜率为, 故答案为: 6.已知圆与圆有3条公切线,则的最大值为 . 【答案】 【详解】由圆,可得圆心,半径为, 圆,可得圆心,半径为, 因为有3条公切线,则两圆外切,则, 即 根据基本不等式可得,解得, 当且仅当时,等号成立,所以的最大值为. 故答案为:. 题型04 圆与圆的位置关系综合 1.已知,,圆上存在点P,使得,则a的最大值为(    ) A. B. C.3 D.4 【答案】B 【详解】设,,,若, 则, 即,即点的轨迹是以点为圆心,2为半径的圆, 由条件可知,圆与圆有交点, 则,解得:, 所以的最大值为. 故选:B 2.已知圆D:与x轴相交于A、B两点,且圆C:,点.若圆C与圆D相外切,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】圆D:的圆心,半径为, 圆C:的圆心,半径为, 因为圆与圆相外切,所以,所以, 且圆与轴交于,不妨记, 因为圆关于轴对称,点与点关于轴对称,点在轴上, 由对称性不妨令, 当时,则,解得, 故 , 当时,则,解得, 此时, 故, 当时,则,解得, 故 , 综上所述,的最大值为. 故选:B. 3.已知圆C:与曲线有交点,则a的最小值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【详解】由,整理得到, 圆C可化为标准方程C:, 由题意可得圆与圆C:有交点, 又因为的圆心为,半径为,圆C的圆心为,半径为, 所以, 解得,所以a得最小值为1. 故选:A. 4.若圆与圆外切,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】两圆的方程分别为和,故外切条件等价于和之间的距离为,即. 记,,则点在轨迹上,所求的即为的取值范围. 由于,故, 且 , 同时,上面的上界和下界分别在和时取到. 而是在一个连续的圆弧上,故上的值都可以取到,所以取值范围是. 故选:D. 5.已知圆,点是圆上的一点,过点作圆的切线与圆相切于点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】因为的圆心为, 圆的圆心为, 因为直线为圆的切线,所以,, 又因为,所以, 可得,又, 所以,且平分, 所以, 则, 则最小值即的最小值, 即圆心到的距离, 所以, 所以的最小值为, 故选:B. 6.(多选)已知圆,圆,则下列选项正确的是(    ) A.直线的方程为 B.圆和圆共有4条公切线 C.若P,Q分别是圆和圆上的动点,则的最大值为10 D.经过点,的所有圆中面积最小的圆的面积为 【答案】ACD 【详解】由题意得,圆的圆心,半径, 圆的圆心,半径, 对于A,直线的方程为,即,所以A正确; 对于B,因为且,可得, 所以圆与圆外切,所以两圆的公切线共有3条,所以B错误; 对于C,因为,所以的最大值为,所以C正确; 对于D,当为圆的直径时,该圆在经过点,的所有圆中面积最小, 此时圆的面积为,所以D正确. 故选:ACD. 7.古希腊数学家阿波罗尼斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代数学的重要成果,其中有这样一个结论:平面内与两点距离的比为常数的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆,已知点,,动点满足,则点的轨迹与圆的公切线的条数为 . 【答案】2 【详解】由题意设, 易知,即可得, 整理得点的轨迹方程为, 其轨迹是以为圆心,以2为半径的圆, 而圆的圆心坐标为,半径为1, 可得两圆的圆心距为2,大于,小于, 则动点的轨迹与圆的位置关系是相交. 故公切线的条数为2. 故答案为:2 8.已知圆,点是圆上一点,点为直线上的动点,过点作圆的切线,切点为 (1)求过点的圆的切线方程; (2)以为圆心的圆交圆于两点,问直线是否恒过一定点?若过定点求出定点坐标. 【答案】(1). (2)直线是否恒过定点,定点坐标为. 【详解】(1)由圆的方程可得圆心的坐标为,则 ,即,即过点的圆的切线方程为,即. (2)设,则过两点且以为圆心的圆的方程为,又圆, 两式作差可得:, 此方程变形可得 ,令 ,可得, 即直线恒过定点. 1.圆和圆的公切线方程是(    ) A. B.或 C. D.或 【答案】A 【详解】解:,圆心,半径, ,圆心,半径, 因为, 所以两圆相内切,公共切线只有一条, 因为圆心连线与切线相互垂直,, 所以切线斜率为, 由方程组解得, 故圆与圆的切点坐标为, 故公切线方程为,即. 故选:A. 2.两圆与的公共弦长为(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【详解】两圆的圆心分别为,半径均为1,故圆心距离为,故两圆相交, 圆与圆的公共弦所在的直线方程为: ,即, 圆的圆心到公共弦的距离: ,圆的半径, 公共弦长. 故选:B. 3.已知圆与圆有4条公切线,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】根据题意可知,圆外离,,又. 故选:D 4.(多选)已知动点 分别在圆 和 上,动点 在 轴上,则(     ) A.圆的半径为3 B.圆和圆相离 C.的最小值为 D.过点做圆的切线,则切线长最短为 【答案】BD 【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径, 对于A,圆的半径为,A错误; 对于B,,圆和圆相离,B正确; 对于C,圆关于轴对称的圆为,,连接交于点,连接, 由圆的性质得, ,当且仅当点与重合, 且是线段分别与圆和圆的交点时取等号,C错误; 对于D,设点,过点的圆的切线长, 当且仅当,即时取等号,D正确. 故选:BD    5.(多选)若圆与圆交于A,B两点,则下列选项中正确的是(    ) A.点在圆内 B.直线的方程为 C.圆上的点到直线距离的最大值为 D.圆上存在两点P,Q,使得 【答案】BC 【详解】对于A,因为,所以点在圆外,故A错误; 对于B,圆与圆交于两点, 因为圆和圆相交,将两圆相减可得:, 即公共弦所在直线的方程为,故B正确; 对于C,圆的圆心坐标为,半径为2, 圆心到直线的距离, 所以圆上的点到直线距离的最大值为,故C正确; 对于D,直线经过圆的圆心, 所以线段是圆的直径,故圆中不存在比长的弦,D错误. 故选:BC. 6.(多选)已知圆,,则下列结论正确的有(    ) A.若圆和圆相交,则 B.若圆和圆外切,则 C.当时,圆和圆有且仅有一条公切线 D.当时,圆和圆相交弦长为 【答案】ABD 【详解】由题意可知:圆的圆心,半径; 圆的圆心,半径; 则, 对于选项A:若圆和圆相交,则, 即,解得,故A正确; 对于选项B:若和外切,则, 即,解得,故B正确; 对于选项C:当时,由选项A可知:圆和圆相交, 所以圆和圆有且仅有2条公切线,故C错误; 对于选项D:当时,由选项A可知:圆和圆相交, 且圆,, 两圆方程作差得,即公共弦所在直线的方程为, 圆心到直线的距离, 所以公共弦长为,故D正确. 故选:ABD 7.(多选)已知圆,圆,则(    ) A.两圆的圆心距的最小值为1 B.若圆与圆相切,则 C.若圆与圆恰有两条公切线,则 D.若圆与圆相交,则公共弦长的最大值为2 【答案】AD 【详解】根据题意,可得圆的圆心为,半径, 圆的圆心为,半径. 对于A,因为两圆的圆心距,所以A项正确; 对于B,两圆内切时,圆心距,即,解得. 两圆外切时,圆心距,即,解得. 综上所述,若两圆相切,则或,故B项不正确; 对于C,若圆与圆恰有两条公切线,则两圆相交,, 即,可得,解得且,故C项不正确; 对于D,若圆与圆相交,则当圆的圆心在公共弦上时,公共弦长等于,达到最大值, 因此,两圆相交时,公共弦长的最大值为2,故D项正确. 故选:AD. 8.(多选)已知圆,圆,则(    ) A.圆心距 B.当时,两圆公共弦所在直线方程为 C.若圆与圆无公共点,则 D.若圆与圆只有一条公切线,则 【答案】AD 【详解】圆的圆心为,半径, 圆的圆心为,半径, 所以,故A正确; 当时,圆,则, 此时,即两圆相交, 则公共弦方程为,整理可得,故B错误; 若圆与圆无公共点,则或, 即可得或,解得或,故C错误; 若圆与圆只有一条公切线,则圆与圆相内切,则,即,解得,故D正确. 故选:AD 9.瑞士著名数学家欧拉在1765年提出定理:三角形的外心、重心、垂心位于同一直线上,这条直线被后人称为三角形的“欧拉线”.在平面直角坐标系中,满足,顶点、,且其“欧拉线”与圆M:相切. (1)求的“欧拉线”方程; (2)若圆与圆有公共点,求的范围. 【答案】(1) (2) 【详解】(1)因为,所以是等腰三角形,由三线合一得:的外心、重心、垂心均在边的垂直平分线上, 设的欧拉线为,则过的中点,且与直线垂直, 由、可得:的中点,即, 由,得,故的方程为即; (2)因为与圆M:相切,故圆心,, 圆的圆心坐标为,半径, 则要想圆M与圆有公共点,则两圆外切、相交或内切, 只需两圆圆心的距离小于等于半径之和,大于等于半径之差的绝对值, 即,故,解得. 10.已知圆满足:①;②与圆外切;③被直线分成两段圆弧,其弧长的比为. (1)求圆的方程; (2)若直线与圆相交于两点,四边形为平行四边形,求直线的方程. 【答案】(1) (2)或 【详解】(1)如图所示,与圆交于,过作垂直于于点. 由于,配方得, 则圆心为,半径.,圆心为,半径. 由于圆与圆外切,则(∗). 圆被直线分成两段圆弧,其弧长的比为. 则, 则(∗∗),与(∗)联立方程,解得(). 因此,则圆的方程为:. (2) 直线与圆相交于两点,四边形为平行四边形,则,. 则,则直线设为:,即. 四边形为平行四边形,则. 过作于 点,由垂径定理得, 则, 运用点到直线的距离公式得到,则,解得, 则直线的方程为:,即或. 11.已知圆O1:x2+y2-8x-8y+48=0,圆O2过点A(0,-4). (1)若圆O2与圆O1相切于点B(2,2),求圆O2的方程; (2)若圆O2过点C(4,0),圆O1,O2相交于点M,N,且两圆在点M处的切线互相垂直,求直线MN的方程. 【答案】(1)x2+y2=16 (2) 【详解】 解:(1) 由已知得圆O1的圆心坐标为(4,4),∵ 圆O2与圆O1相切于点(2,2),∴ 圆O2的圆心在直线y=x上,不妨设其圆心为(a,a).∵ 圆O2过点(2,2),(0,-4),∴ a2+(a+4)2=2(a-2)2,∴ a=0,∴ a2+(a+4)2=16,∴ 圆O2的方程为x2+y2=16. (2) ∵ 圆O2过点(0,-4),(4,0),∴ 圆O2的圆心所在的直线为y=-x,不妨设圆心坐标为O2(m,-m).∵ 两圆在交点处的切线相互垂直,且圆O1的圆心坐标为(4,4),半径为4,∴ (m-4)2+(-m-4)2=42+m2+(-m+4)2,∴ m=-4,∴ 圆O2的方程为(x+4)2+(y-4)2=80,圆O1与圆O2的方程相减,整理得直线MN的方程为x+(3-2)y-12(-1)=0. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第07讲 圆与圆的位置关系(2考点4题型)-【帮课堂】2024-2025学年高二数学同步学与练(北师大版2019选择性必修第一册)
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