内容正文:
专题10 圆与圆的位置关系
题型1 判断圆与圆的位置共线
1.(24-25高二下·上海·期中)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
2.(2025·河南·模拟预测)圆与圆的位置关系是( )
A.相切 B.外离 C.内含 D.相交
3.(24-25高二上·广西百色·期末)已知圆和圆,则( )
A.圆与圆相切
B.两圆公共弦所在直线的方程为
C.两圆的公切线段长为3
D.有且仅有一个点P,使得过点P能作两条与两圆都相切的直线
4.(24-25高二下·广西崇左·期末)圆与圆的位置关系是 .
5.(24-25高二下·上海·周测)已知圆与圆,则两圆的位置关系是 .
6.(2025高三·全国·周测)两圆与的位置关系是 .
题型2 根据圆与圆的位置关系求参数
7.(24-25高二上·贵州黔南·月考已知圆与圆外离,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高二上·吉林四平·期中)若圆和圆相切,则等于( )
A.9 B.8 C.7 D.6
9.(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知圆与圆外切,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2025·云南曲靖·模拟预测)已知圆和圆有一个公共点,则的值为 .
11.(24-25高二下·河南信阳·周测)已知圆和圆相切,则
题型3 两圆的公切线长
12.(24-25高二上·湖南·周测)圆:与圆:的内公切线长为( )
A.3 B.5 C. D.4
13.(24-25高二下·浙江·开学考试)圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·广东肇庆·月考)已知圆和交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
15.(24-25高二上·甘肃临夏·期末)圆与圆相交,则公共弦长为( )
A. B. C. D.
16.(24-25高二上·河南郑州·期中)(多选题)已知圆与圆,则下列结论正确的是( )
A.两圆相切
B.两圆的公共弦所在的直线方程为
C.两圆的公切线有两条
D.两圆的公共弦长为
17.(2025高三·全国·周测)圆与圆的一条公切线长为 (填入一个答案即可).
18.(2023·全国·模拟预测)圆与圆的公切线长为 .
题型4 求两圆的公切线方程
19.(2025·山东泰安·二模)已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
20.(23-24高三下·山东·开学考试)圆和圆的公切线方程是( )
A. B.或
C. D.或
21.(23-24高二下·江苏盐城·周测)(多选题)已知直线与圆:和圆:都相切,则直线的方程可能为( )
A. B. C. D.
22.(24-25高二上·广东·月考)已知圆,圆,则的公切线方程为 .(写出一条即可)
23.(24-25高二上·广西南宁·期中)已知圆,圆,则两圆公切线的方程为 .
题型5 两圆的公切线条数问题
24.(24-25高三下·辽宁·期中)圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
25.(2025·山东·模拟预测)已知圆与圆有三条公切线,则( )
A. B. C. D.
26.(24-25高三下·江苏常州·月考)圆,若两圆的公切线恰有3条,则 ( )
A.4 B.6 C.16 D.36
27.(23-24高三上·湖南·月考)(多选题)若圆:和:()有且仅有一条公切线l,则下列结论正确的是( )
A.圆与圆内切 B.
C.公切线l的方程为 D.公切线l的方程为
28.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)(多选题)已知圆与圆交于两点,则( )
A.两圆有2条公切线
B.圆与圆的公共弦所在直线的方程是
C.
D.四边形的面积为2
29.(24-25高二上·江苏南通·期末)已知圆和圆,则的公切线共有 条.
30.(24-25高二上·吉林·期末)圆和圆的公切线条数为 .
31.(24-25高二上·山东·阶段练习)与圆,都相切的直线有 条.
题型6 相交圆的公共弦方程
32.(24-25高二上·安徽合肥·期末)圆与圆的公共弦所在直线的方程为( )
A. B. C. D.
33.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)圆与圆交于两点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
34.(24-25高二上·浙江杭州·期末)圆,圆,则圆与( )
A.相离 B.有3条公切线
C.关于直线对称 D.公共弦所在直线方程为
35.(24-25高二上·河北唐山·期中)(多选题)已知圆与圆交于两点,则( )
A.圆与圆有两条公切线
B.直线的方程为
C.
D.线段的垂直平分线的方程为
36.(22-23高二上·河南南阳·周测)若两圆,的公共弦长为,则公共弦所在直线的方程为 .
37.(24-25高二下·海南海口·周测)已知圆与圆相交于两点A,B,则AB的直线方程为 .
题型7 两圆的公共弦长问题
38.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)圆与圆的公共弦长为,则的值为( )
A.12或4 B.12或-4 C.16或4 D.16或-4
39.(24-25高二上·湖北·期中)圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
40.(24-25高二上·江苏镇江·期中)(多选题)圆与圆相交于,两点,下列说法正确的是( )
A.的直线方程为 B.公共弦的长为
C.圆与圆的公切线段长为1 D.线段的中垂线方程为
41.(24-25高二上·四川乐山·期末)(多选题)已知和,则下列说法正确的是( )
A.两圆相交,有两个公共点
B.两圆的公共弦所在直线方程为
C.两圆公共弦长度为
D.经过两圆交点且圆心在直线上的圆的方程为
42.(24-25高二下·湖北·期中)已知圆和圆,则两圆的公共弦长为 .
43.(2024·四川·模拟预测)圆与圆的公共弦长为 .
题型8 圆系方程及其应用
44.(多选题)已知圆和圆相交于两点,下列说法正确的是( )
A.所有过点的圆系的方程可以记为(其中,)
B.直线的方程为
C.线段的长为
D.两圆有两条公切线与
45.(多选题)已知圆:和圆:相交于、两点,下列说法正确的是( )
A.两圆有两条公切线
B.直线的方程为
C.线段的长为
D.所有过点、的圆系的方程可以记为
46.(24-25高二上·江苏扬州·期末)(多选题)已知圆与圆,下列选项正确的有( )
A.若,则两圆外切
B.若,则直线为两圆的一条公切线
C.若,则两圆公共弦所在直线的方程为
D.若,则两圆公共弦的长度为
47.(24-25高二上·四川成都·月考)(多选题)已知圆和圆相交于A、B两点,下列说法正确的是( )
A.两圆有两条公切线
B.直线AB的方程为
C.线段AB的长为
D.所有过点A、B的圆系的方程可以记为
48.若圆与圆相交,我们把经过圆和圆交点的圆称为圆、圆的圆系方程,其方程可设为.根据以上信息,解决如下问题:已知圆与交于两点,则以为直径的圆的一般方程为 .
49.已知圆系方程(,m为参数),这些圆的公切线方程为 .
50.(24-25高一下·浙江·期中)已知直线,圆,圆:.
(1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;
(2)圆与圆交于两点,求过与这三点的圆的方程.
51.(24-25高二上·福建福州·月考)在平面直角坐标系中,已知圆及圆内一点,Q是圆O上的动点.以为圆心,为半径的圆,与圆相交于两点,
(1)若圆与圆恒有公共点,求的取值范围;
(2)证明:点到直线的距离为定值,并求出此定值.
52.(24-25高二上·甘肃·期末)已知圆,圆.
(1)若两圆公共弦所在直线的方程为,求的值;
(2)若圆与直线相交于两点,且,求的值.
53.(24-25高二上·广西河池·月考)已知圆,圆.
(1)证明两圆相交,并求两圆公共弦长;
(2)已知过点的直线l与圆交于A,B两点,且,求直线l的斜率.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题10 圆与圆的位置关系
题型1 判断圆与圆的位置共线
1.(24-25高二下·上海·期中)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求平面两点间的距离、由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系
【分析】由圆的标准方程可知圆心坐标与半径,比较圆心距与半径和差的大小,可得答案.
【详解】由题意可知圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
则,,,
由,则两圆相交.
故选:C.
2.(2025·河南·模拟预测)圆与圆的位置关系是( )
A.相切 B.外离 C.内含 D.相交
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】判断圆与圆的位置关系
【分析】将两圆的方程化为标准形式,求出圆心和半径,根据圆心距与半径和差的大小关系判断圆与圆的位置关系即可.
【详解】圆即,圆心为,半径为;
圆即,圆心为,半径为;
圆心距为,因为,所以两个圆外离.
故选:B
3.(24-25高二上·广西百色·期末)已知圆和圆,则( )
A.圆与圆相切
B.两圆公共弦所在直线的方程为
C.两圆的公切线段长为3
D.有且仅有一个点P,使得过点P能作两条与两圆都相切的直线
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、圆的公切线条数、圆的公切线长
【分析】利用之间的数量关系确定判断圆与圆的位置关系可判断A;通过两圆的方程相减得公共弦所在直线的方程即判断B;由结合勾股定理求解可判断C;根据两圆位置关系结合半径大小可知公切线,由此判断D.
【详解】解:由题可得圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径
对于A,显然,圆与圆相交,故A错误;
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,因为,,
所以公切线段长为,故C错误;
对于D,因为两圆相交,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P,
即过点P可以作出两条与两圆都相切的直线,故D正确;
故选:D.
4.(24-25高二下·广西崇左·期末)圆与圆的位置关系是 .
【答案】相交
【难度】0.85
【知识点】判断圆与圆的位置关系
【分析】根据圆的方程确定圆心、半径,再由圆心距与半径和差关系判断位置关系即可.
【详解】由题设,且对应半径为,且对应半径为,
所以,故,即两圆相交.
故答案为:相交
5.(24-25高二下·上海·周测)已知圆与圆,则两圆的位置关系是 .
【答案】内切
【难度】0.85
【知识点】判断圆与圆的位置关系
【分析】依题意,求出两圆的圆心距和半径后即可判断.
【详解】因为圆,圆,
所以圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
所以,所以两圆的位置关系为内切.
故答案为:内切.
6.(2025高三·全国·周测)两圆与的位置关系是 .
【答案】内切
【难度】0.85
【知识点】判断圆与圆的位置关系
【分析】由圆心距与半径和差关系即可判断;
【详解】由方程可知:两圆的圆心分别为,,半径分别为1,2,
,,两圆内切.
故答案为:内切
题型2 根据圆与圆的位置关系求参数
7.(24-25高二上·贵州黔南·月考已知圆与圆外离,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】分别求出两圆的圆心和半径,结合两圆外离求解即可.
【详解】由,圆心为,半径为,
圆,即,
则圆心,半径为,,
又,且两圆外离,
则,即,解得,
所以,即的取值范围是.
故选:C
8.(24-25高二上·吉林四平·期中)若圆和圆相切,则等于( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】由两圆的位置关系列式计算即可.
【详解】由题意圆的圆心为,半径为;
圆的圆心为,半径为;
则,所以当两圆外切时,,解得;
当两圆内切时,,解得,不合题意;
所以.
故选:B
9.(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知圆与圆外切,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】两圆外切时,两圆的圆心距等于两圆半径之和.先求出两圆的圆心坐标和半径,再根据两圆外切的性质列出等式求解的值.
【详解】对于圆,其圆心坐标,半径.
对于圆,即,
其圆心坐标,半径,
因为两圆外切,所以两圆的圆心距等于两圆半径之和.
两圆的圆心距,
根据两圆外切性质,即,解得.
故选:B.
10.(2025·云南曲靖·模拟预测)已知圆和圆有一个公共点,则的值为 .
【答案】或
【难度】0.85
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】由两圆位置关系构造方程求解即可.
【详解】圆和圆有一个公共点,则两圆内切或外切,
由题可得,解得或.
故答案为:或
11.(24-25高二下·河南信阳·周测)已知圆和圆相切,则
【答案】或或
【难度】0.85
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、由圆的位置关系确定参数或范围
【分析】根据两圆相内切和外切时,圆心距与两圆半径的关系列出等式计算即可.
【详解】由圆可知圆心,半径,
由圆可知圆心,半径,
所以当两圆相内切时,圆心距,解得;
当两圆相外切时,圆心距,解得或,
所以的值为或或.
故答案为:或或
题型3 两圆的公切线长
12.(24-25高二上·湖南·周测)圆:与圆:的内公切线长为( )
A.3 B.5 C. D.4
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】圆的公切线长
【分析】在平面直角坐标系中作出两个圆,由图可知内公切线一条为轴,求公切线的长即可.
【详解】如图:
由图可知圆与圆的内公切线有一条为轴,
则公切线的长为,
方法二:,
所以内公切线的长为:
故选:D
13.(24-25高二下·浙江·开学考试)圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】两圆的公共弦长
【分析】两圆方程相减可得公共弦所在的直线方程,再根据垂径定理和点到直线的距离公式可得.
【详解】
圆的圆心为,半径为,
联立与得公共弦所在直线为,
圆心到直线的距离为,
故弦长为,
故选:C
14.(24-25高二上·广东肇庆·月考)已知圆和交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】两圆的公共弦长
【分析】两圆方程相减求得直线方程,然后求得一个圆心到直线的距离,由勾股定理求得弦长.
【详解】由已知,两圆方程相减得,这是两圆公共弦所在直线方程,
圆的圆心为,半径为,
到直线的距离为,
所以,
故选:B.
15.(24-25高二上·甘肃临夏·期末)圆与圆相交,则公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求点到直线的距离、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】先由两圆相减得到公共弦方程,再由几何法求出弦长即可;
【详解】圆即,
两圆方程相减可得公共弦方程为,
圆心到公共弦的距离为,
所以公共弦长为.
故选:B.
16.(24-25高二上·河南郑州·期中)(多选题)已知圆与圆,则下列结论正确的是( )
A.两圆相切
B.两圆的公共弦所在的直线方程为
C.两圆的公切线有两条
D.两圆的公共弦长为
【答案】BC
【难度】0.65
【知识点】判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长、圆的公切线条数
【分析】根据圆心距与两圆半径的关系判断两圆的位置关系,进而判断两圆相切是否正确;通过两圆方程相减得到公共弦所在直线方程;根据两圆位置关系判断公切线的条数;再利用弦长公式计算公共弦长.
【详解】对于圆,其圆心坐标为,半径.
对于圆,其圆心坐标为,半径.
根据两点间距离公式,圆心距.
,,而,所以两圆相交,故A选项错误.
两圆方程相减可得公共弦所在直线方程,即,化简得,故B选项正确.
因为两圆相交,所以公切线有两条,故C选项正确.
先求圆心到公共弦的距离, .
根据弦长公式,则弦长,故D选项错误.
故选:BC.
17.(2025高三·全国·周测)圆与圆的一条公切线长为 (填入一个答案即可).
【答案】或(填一个即可)
【难度】0.65
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、圆的公切线长
【分析】先判断圆与圆的位置关系,即可得公切线情况,利用几何关系即可求出公切线的长.
【详解】由题意得,,,,,故两圆相离,有四条公切线.如图,
设四条公切线分别为直线、直线、直线、直线,且交于点.
由对称性可知,.连接,过作,垂足为,连接,
则四边形为矩形,所以.连接.
易知,所以.又,所以.
所以在中,,所以.
故两圆的一条公切线长为或.
故答案为:或(填一个即可).
18.(2023·全国·模拟预测)圆与圆的公切线长为 .
【答案】4
【难度】0.65
【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线长
【分析】先由圆心距与两圆半径和差关系判断两圆位置关系,再由几何性质利用勾股定理求解公切线长.
【详解】由题可得,由圆,
则圆心为,半径为,
由圆,
则圆的圆心为,半径为.
则两圆心的距离,
因为,所以圆与圆相交.
如图,设切点为,作于点,
所以圆与圆的公切线长为.
故答案为:.
题型4 求两圆的公切线方程
19.(2025·山东泰安·二模)已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】圆的公切线方程
【分析】通过计算可知两个圆内切,故两圆相减得到的方程即为所求.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为
所以两个圆内切,因此与两圆均相切的直线为两个圆的公共弦所在的直线方程,
所以
整理得,
故选:.
20.(23-24高三下·山东·开学考试)圆和圆的公切线方程是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线方程
【分析】先判断两个圆的位置关系,确定公切线的条数,求解出两圆的公共点,然后根据圆心连线与公切线的关系求解出公切线的方程.
【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.
21.(23-24高二下·江苏盐城·周测)(多选题)已知直线与圆:和圆:都相切,则直线的方程可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【难度】0.65
【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数、圆的公切线方程
【分析】先明确两圆位置关系,从而根据两圆位置关系明确公切线的情况,再根据公切线特征情况分情况直接计算求解即可.
【详解】由题知,两圆半径,
所以,
故圆、外切,则两圆有三条公切线,如图,的中点为两圆外切切点,
当直线过的中点,且与垂直时,
因为,所以直线的方程为,即;
当直线与平行,且到的距离为时,设直线的方程为,
所以,解得或,
所以直线的方程为或.
故选:ABC.
22.(24-25高二上·广东·月考)已知圆,圆,则的公切线方程为 .(写出一条即可)
【答案】,,(三个方程写出一个即给满分)
【难度】0.85
【知识点】圆的公切线方程
【分析】据圆与圆的位置关系得到两个圆的公切线的条数,然后结合图像写出公切线方程.
【详解】因为,的半径均为1,则外切,结合图像可知,的公切线方程为,,.
故答案为:,,
23.(24-25高二上·广西南宁·期中)已知圆,圆,则两圆公切线的方程为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系、圆的公切线方程
【分析】根据标准方程确定圆心、半径,进而得到两圆位置关系为内切,确定切点即可写出公切线方程.
【详解】由,圆心为,半径为,
由,圆心为,半径为,
显然,即两圆内切,且切点为,
所以两圆公切线的方程为.
故答案为:
题型5 两圆的公切线条数问题
24.(24-25高三下·辽宁·期中)圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数
【分析】计算圆心距,判断两圆位置关系后即可得公切线条数.
【详解】圆的方程等价于,
所以圆是以为圆心,为半径的圆,
圆 是以为圆心,为半径的圆,
所以圆,圆的圆心距为,
圆,圆半径之和为,
即圆心距等于两半径之和,因此两圆外切,
所以圆,圆有3条公切线.
故选:C
25.(2025·山东·模拟预测)已知圆与圆有三条公切线,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、圆的公切线条数
【分析】根据两圆恰有三条公切线,可得两圆外切,利用圆心距等于半径之和即可求解.
【详解】由题知,两圆外切,由圆方程得,半径,
由圆方程得,半径,则,解得.
故选:D
26.(24-25高三下·江苏常州·月考)圆,若两圆的公切线恰有3条,则 ( )
A.4 B.6 C.16 D.36
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、圆的公切线条数
【分析】根据有3条公切线,得两圆外切,从而,解出的值即可.
【详解】因为是圆,所以,
因为两圆的公切线恰有3条,所以两圆外切,
因为,所以,解得,
故选:C.
27.(23-24高三上·湖南·月考)(多选题)若圆:和:()有且仅有一条公切线l,则下列结论正确的是( )
A.圆与圆内切 B.
C.公切线l的方程为 D.公切线l的方程为
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】判断点与圆的位置关系、判断圆与圆的位置关系、由圆的位置关系确定参数或范围、圆的公切线方程
【分析】A项,由圆心在圆内可知两圆内切;B项,由两圆内切条件建立关于的方程求解即可;CD项,法一由两圆心连线斜率求出切线斜率,再求出切点可得方程,法二由两圆方程作差化简即得公切线方程.
【详解】圆与圆有且仅有一条公切线l,两圆相切.
圆:的圆心为,半径为,
圆:(),
即,圆心,半径为.
A项,将代入方程左边得,
则圆心在圆内,故两圆不可能外切,所以与内切,故A正确;
B项,圆,
由圆与内切,所以,
由,即,解得,故B正确;
CD项, ,得,则公切线斜率为,
法一:联立方程和,解得,
所以切点的坐标为,
故所求公切线的方程为,即.
法二: ①;②,
两圆方程作差得,即.
设两圆切点,则点的坐标适合方程①②,则也适合方程,
又直线斜率为,即与两圆圆心连线垂直,
故直线是过点且垂直于的直线,即为两圆公切线.
故C错误,D正确.
故选:ABD.
28.(24-25高二上·辽宁葫芦岛·期末)(多选题)已知圆与圆交于两点,则( )
A.两圆有2条公切线
B.圆与圆的公共弦所在直线的方程是
C.
D.四边形的面积为2
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长、圆的公切线条数
【分析】求出圆心距后可判断A的正误,两圆方程相减后可得公共弦方程,故可判断B的正误,利用弦长公式求出可判断C的正误,利用面积公式求出四边形的面积后可判断D的正误.
【详解】由题设可圆,故,
而,故.
对于A,,
而,故两圆相交,故两圆有2条公切线,故A正确;
对于B,两圆方程相减后可得公共弦方程为即,故B正确;
对于C,到直线的距离为,
故,故C错误;
对于D,因为,
故四边形的面积为,故D正确,
故选:ABD.
29.(24-25高二上·江苏南通·期末)已知圆和圆,则的公切线共有 条.
【答案】2
【难度】0.65
【知识点】判断圆与圆的位置关系、圆的公切线条数
【分析】先判断两圆的位置关系,得到公切线的条数即可.
【详解】由题意得圆的圆心坐标为,半径为1,
的圆心坐标为,半径为2,
则圆心距为,
故两圆相交,则两圆的公切线的条数是2条.
故答案为:2
30.(24-25高二上·吉林·期末)圆和圆的公切线条数为 .
【答案】4
【难度】0.65
【知识点】圆的公切线条数
【分析】根据圆的方程确定出两圆的圆心和半径,然后根据圆心距与半径的关系判断两圆位置关系,由此得到公切线条数.
【详解】∵圆,圆,
∴
∴圆心距,
而两圆半径之和,
∴两个圆相离,则这两个圆的公切线有4条.
故答案为:4.
31.(24-25高二上·山东·阶段练习)与圆,都相切的直线有 条.
【答案】3
【难度】0.85
【知识点】圆的公切线条数
【分析】根据两圆心距离与两个圆的半径和差关系判断两圆位置关系,即可判断公切线条数.
【详解】圆的圆心为,半径为,
的圆心为,半径为,因为,
所以圆与圆外切,与圆,都相切的直线有3条.
故答案为:3
题型6 相交圆的公共弦方程
32.(24-25高二上·安徽合肥·期末)圆与圆的公共弦所在直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】相交圆的公共弦方程
【分析】将两圆的方程整理成一般式,化简后相减得到一个二元一次方程即得.
【详解】将两个圆的方程化为一般式,分别为和,
作差整理得,即为所求.
故选:B.
33.(24-25高二上·重庆沙坪坝·期末)圆与圆交于两点,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】相交圆的公共弦方程
【分析】由两圆方程相减即可求解;
【详解】①,②,.
②−①化简可得,
方程为,
故选:A.
34.(24-25高二上·浙江杭州·期末)圆,圆,则圆与( )
A.相离 B.有3条公切线
C.关于直线对称 D.公共弦所在直线方程为
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、圆的公切线条数
【分析】求出两圆的圆心及半径、两圆的圆心距离判断ABD;求出线段的中垂线方程判断C.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,,
圆与圆相交,有2条公切线,AB错误;
对于D,两圆方程相减得公共弦所在直线方程,D错误;
对于C,线段的中垂线的斜率为,过线段的中点,该中垂线方程为,
又圆与圆是等圆,它们关于线段的中垂线对称,C正确.
故选:C
35.(24-25高二上·河北唐山·期中)(多选题)已知圆与圆交于两点,则( )
A.圆与圆有两条公切线
B.直线的方程为
C.
D.线段的垂直平分线的方程为
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】圆的弦长与中点弦、判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、圆的公切线条数
【分析】根据圆的方程确定圆心和半径,进而判断圆的位置关系确定切线条数,两圆方程作差求相交弦方程,应用几何法求相交弦长,垂直关系求斜率并应用点斜式求直线方程.
【详解】由,则圆心,半径,
由,则圆心,半径,
所以,即,故两圆相交,
所以圆与圆有两条公切线,A对;
两圆作差有,整理得,B对;
由到的距离,则,C错;
由B知,则线段的垂直平分线的斜率,
故线段的垂直平分线的方程为,D对.
故选:ABD
36.若两圆,的公共弦长为,则公共弦所在直线的方程为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】两圆的公共弦长、相交圆的公共弦方程
【分析】先将两圆方程作差求得公共弦所在直线方程,然后利用勾股定理列方程,解方程求得的值,再代入即可.
【详解】将,两圆的方程相减,得公共弦所在的直线方程为,
圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离,解得,
此时为,即,圆心为,半径为,
易得两圆心距离为,且,所以两圆相交,满足题意,
所以公共弦所在直线的方程为.
故答案为:
37.(24-25高二下·海南海口·周测)已知圆与圆相交于两点A,B,则AB的直线方程为 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】相交圆的公共弦方程
【分析】两圆方程相减后可得公共弦的方程.
【详解】由题设可得的方程为:,
整理得:,
故答案为:
题型7 两圆的公共弦长问题
38.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)圆与圆的公共弦长为,则的值为( )
A.12或4 B.12或-4 C.16或4 D.16或-4
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】利用圆的方程求得公共弦所在直线方程,由点到直线的距离公式,求得弦心距,根据弦长公式建立方程,求得参数,结合圆的方程成立条件检验,可得答案.
【详解】两圆方程作差可得,即公共弦所在直线方程为,
由圆,则圆心,半径,
点到公共弦所在直线的距离,
公共弦长为,则,解得或,
由圆,整理可得,
则,所以或.
故选:B.
39.(24-25高二上·湖北·期中)圆与圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】求点到直线的距离、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】将两圆方程做差可得公共弦方程,再求出其中一个圆的圆心到公共弦的距离,利用公共弦长为求解即可.
【详解】圆①与圆②,
①-②得,即公共弦方程为,
又圆的半径为,圆心为,
圆心到直线距离,
所以公共弦长为.
故选:C.
40.(24-25高二上·江苏镇江·期中)(多选题)圆与圆相交于,两点,下列说法正确的是( )
A.的直线方程为 B.公共弦的长为
C.圆与圆的公切线段长为1 D.线段的中垂线方程为
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】求点到直线的距离、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长、圆的公切线长
【分析】对于A,两圆方程相减可求出直线的方程,对于B,利用弦心距、弦和半径的关系可求公共弦的长,对于C,求出,再由可求得结果,对于D,线段的中垂线就是直线,求出直线的方程即可.
【详解】由,得,则,半径,
由,得,则,半径,
对于A,公共弦所在的直线方程为,
即,所以A正确,
对于B,到直线的距离,
所以公共弦的长为,所以B错误,
对于C,因为,,,
所以圆与圆的公切线长为,所以C正确,
对于D,根据题意可知线段的中垂线就是直线,因为,
所以直线为,即,所以D错误,
故选:AC.
41.(24-25高二上·四川乐山·期末)(多选题)已知和,则下列说法正确的是( )
A.两圆相交,有两个公共点
B.两圆的公共弦所在直线方程为
C.两圆公共弦长度为
D.经过两圆交点且圆心在直线上的圆的方程为
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】由标准方程确定圆心和半径、判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】确定两圆的圆心和半径,确定两圆的位置关系,可确定两圆的位置关系,判断A的真假;求两圆公共弦所在直线方程,确定B的真假;求公共弦长判断C的真假;求满足条件的圆的标准方程,判断D的真假.
【详解】因为:,所以,.
:,所以,.
所以.
对A选项:因为,即,所以两圆相交,有两个公共点,故A正确;
对B选项:由,
所以两圆的公共弦所在直线方程为即,故B正确;
对C选项:到直线的距离为:,所以两圆的公共弦长度为:,故C错误;
对D选项:设所求圆的方程为:()
整理得:.
因为圆心在直线上,所以.
所以所求圆的方程为:即,
配方得:.故D正确.
故选:ABD
42.(24-25高二下·湖北·期中)已知圆和圆,则两圆的公共弦长为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】先求出相交两圆的公共弦所在直线方程,再求出圆心到公共弦直线的距离,根据弦长公式即可求得公共弦长.
【详解】
如图,由圆与圆相减,
整理可得两圆的公共弦所在直线方程为:,
由圆的圆心到直线的距离为,
由弦长公式,可得两圆的公共弦长为.
故答案为:.
43.(2024·四川·模拟预测)圆与圆的公共弦长为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】求点到直线的距离、由标准方程确定圆心和半径、两圆的公共弦长
【分析】将两个圆的方程作差可得公共弦所在的直线,再求出到直线的的距离,则公共弦长为,即可得出答案.
【详解】将两个圆的方程作差得:,即公共弦所在的直线为,
又知,,则到直线的的距离为:
,所以公共弦长为,
故答案为:.
题型8 圆系方程及其应用
44.(多选题)已知圆和圆相交于两点,下列说法正确的是( )
A.所有过点的圆系的方程可以记为(其中,)
B.直线的方程为
C.线段的长为
D.两圆有两条公切线与
【答案】CD
【难度】0.65
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】根据圆系方程的条件,可判定A错误;利用两圆相减,求得公共弦的方程,可判定B错误;利用圆的弦长公式,求得弦长,可判定C正确;根据得到为两圆的公切线,得到关于两圆圆心所在直线对称的直线得到另一条公切线,求得公切线的方程,可判定D正确.
【详解】对于A中,圆系方程(其中,)此时不含圆M,所以A错误.
对于B选项,联立方程组,
两式相减得到直线AB的方程为,所以B错误.
对于C中,原点O到直线AB的距离为,
根据勾股定理得,所以C正确.
对于D中,由圆,可得,
可得圆的圆心坐标为,半径为,
又由圆,可得圆心,半径为,
可得直线与两圆相切,即为两圆的公切线,
则关于两圆圆心所在直线对称的直线即为另一条公切线,
由和,可得两圆心所在直线为,即,
联立方程组,解得,即交点坐标为,
在直线上任取一点,
设点关于直线对称点为,可得,
解得,即对称点的坐标为,
所求的另一条切线过点,,可得其方程为,
故所求切线方程为或,所以D正确.
故选:CD.
45.(多选题)已知圆:和圆:相交于、两点,下列说法正确的是( )
A.两圆有两条公切线
B.直线的方程为
C.线段的长为
D.所有过点、的圆系的方程可以记为
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】圆的公切线条数、两圆的公共弦长、相交圆的公共弦方程、圆过定点问题
【分析】A. 根据圆与圆的位置关系判断; B. 圆:和圆:的方程相减判断;C. 先求得圆心到直线的距离,再利用弦长公式求解判断;D.根据 判断方程是否过AB两点,再判断方程是否表示过A、B的所有圆.
【详解】A. 因为圆:和圆:相交于、两点,所以两圆有两条公切线,故正确;
B. 圆:和圆:的方程相减得:,所以直线的方程为,故错误;
C. 圆心到直线的距离为:,所以线段的长为,故正确;
D. 因为,所以恒成立,即过AB两点,方程可化为,
而恒成立,
所以方程表示圆,
但此圆系不包括圆M,故不正确.
故答案为:AC
【点睛】本题主要考查两圆的位置关系,还考查了分析求解问题的能力,属于中档题.
46.(24-25高二上·江苏扬州·期末)(多选题)已知圆与圆,下列选项正确的有( )
A.若,则两圆外切
B.若,则直线为两圆的一条公切线
C.若,则两圆公共弦所在直线的方程为
D.若,则两圆公共弦的长度为
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】根据两圆外切的条件可判断A,根据切线定义判断B,根据两圆的公共弦的求法判断C,求得公共弦长判断D.
【详解】由圆,可得圆心,半径,
由圆,可得圆心为,
若,两圆心间距离为,即两圆心间距离等于两圆半径之和,故A正确;
若,则两圆心到距离分别为,,即两圆心到距离分别为圆的半径,故B正确;
若,则,又,
两圆的方程相减得两圆的公共弦所在直线方程为,故C错误;
,由选项C可知两圆的公共弦所在直线方程为,
所以到直线的距离为,
所以弦长为,故D正确.
故选:ABD.
47.(24-25高二上·四川成都·月考)(多选题)已知圆和圆相交于A、B两点,下列说法正确的是( )
A.两圆有两条公切线
B.直线AB的方程为
C.线段AB的长为
D.所有过点A、B的圆系的方程可以记为
【答案】AC
【难度】0.65
【知识点】圆过定点问题、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长、圆的公切线条数
【分析】由圆与圆的位置关系判断A; 求出公共弦所在直线方程判断B;利用圆的弦长公式求出弦长判断C;判断方程是否过A、B两点,再判断方程是否表示过A、B的所有圆判断D.
【详解】圆的圆心,半径,圆圆心,半径,
对于A,,圆与圆相交,有两条公切线,A正确;
对于B,圆与圆的方程相减得直线AB的方程:,B错误;
对于C,圆心O到直线AB的距离,则,C正确:
对于D,当时,恒成立,
即该方程恒过A、B两点,方程化为,
而恒成立,
因此方程表示圆,
但此圆系不包括圆M,D错误.
故选:AC
48.若圆与圆相交,我们把经过圆和圆交点的圆称为圆、圆的圆系方程,其方程可设为.根据以上信息,解决如下问题:已知圆与交于两点,则以为直径的圆的一般方程为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、由圆与圆的位置关系确定圆的方程
【分析】由题意可设经过点,的圆的方程,化简整理可得圆心为,圆和圆方程相减,求出直线的方程,再把圆心代入直线的方程求出的值即可.
【详解】由题意可设经过点的圆的方程为,
整理得,则圆心为.
圆①,圆②,
由①-②得,,即直线的方程为.
因为为直径,圆心在直线上,所以,解得,
故以为直径的圆的方程为.
故答案为:.
49.已知圆系方程(,m为参数),这些圆的公切线方程为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】直线的斜截式方程及辨析、求平行线间的距离、由标准方程确定圆心和半径、圆的公切线方程
【分析】先求圆心的轨迹,再设切线方程计算即可求出公切线.
【详解】圆心坐标为,所以圆心在直线上,
设圆的切线为,即,
所以两直线间的距离为圆的半径,,所以直线方程为.
故答案为: .
50.(24-25高一下·浙江·期中)已知直线,圆,圆:.
(1)判断直线与圆的位置关系,并说明理由;
(2)圆与圆交于两点,求过与这三点的圆的方程.
【答案】(1)相交,理由见解析
(2)
【难度】0.65
【知识点】直线过定点问题、求过已知三点的圆的标准方程、判断直线与圆的位置关系
【分析】(1)先求解定点,再把点代入圆内计算判断即可;
(2)法一:设圆的方程代入计算求解即可;法二:根据交点设圆的方程计算求参即可.
【详解】(1)由于,则直线过定点,,故定点在圆内,直线与圆相交.
(2)法一:联立两圆方程,解得,
令所求圆方程为,
代入三点,,
得所求圆方程为.
法二:令所求圆方程为,
代入,,
解得,故所求圆方程为.
51.(24-25高二上·福建福州·月考)在平面直角坐标系中,已知圆及圆内一点,Q是圆O上的动点.以为圆心,为半径的圆,与圆相交于两点,
(1)若圆与圆恒有公共点,求的取值范围;
(2)证明:点到直线的距离为定值,并求出此定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析,定值
【难度】0.65
【知识点】求点到直线的距离、由圆的位置关系确定参数或范围、相交圆的公共弦方程
【分析】(1)首先确定圆的半径的范围,再利用圆与圆恒有公共点,得,列不等式求解的取值范围;
(2)利用圆与圆的相交,求相交直线的方程,再利用点到直线的距离公式求解即可证明.
【详解】(1)解:因为,,所以圆的半径,
又圆与圆恒有公共点,且圆心之间的距离为,
所以对任意恒成立,
所以,所以的取值范围为;
(2)证明:设,圆的半径,
则圆方程为,
整理得,又圆,
两圆方程相减,整理得相交直线的方程为,
所以到直线的距离,
因为在圆O上,所以,所以到直线的距离,
即点到直线的距离为定值.
52.(24-25高二上·甘肃·期末)已知圆,圆.
(1)若两圆公共弦所在直线的方程为,求的值;
(2)若圆与直线相交于两点,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.85
【知识点】二元二次方程表示的曲线与圆的关系、由直线与圆的位置关系求参数、相交圆的公共弦方程
【分析】(1)先根据圆所满足的条件得到不等式,得到,两圆相减得,根据公共弦方程,得到,求出答案;
(2)由求出圆心到直线的距离,进而由点到直线距离公式得到方程,求出.
【详解】(1)由题意,得,解得.
,,
两式相减得.
又两圆公共弦所在直线的方程为,即,
所以,即,满足,故;
(2)圆化为标准方程:.设圆的半径为.
在中,取的中点,连接,如图.
因为,所以.
又因为为圆心到直线的距离,所以,
所以,解得.
53.(24-25高二上·广西河池·月考)已知圆,圆.
(1)证明两圆相交,并求两圆公共弦长;
(2)已知过点的直线l与圆交于A,B两点,且,求直线l的斜率.
【答案】(1)证明见解析,
(2)或.
【难度】0.65
【知识点】直线与圆相交的性质——韦达定理及应用、判断圆与圆的位置关系、相交圆的公共弦方程、两圆的公共弦长
【分析】(1)确定两圆的圆心和半径,根据圆心距与半径和差的关系确定两圆的位置关系;两圆方程相减,可得公共弦所在的直线方程,根据“几何法”可求两圆的公共弦长.
(2)先讨论直线斜率不存在的情况,再研究直线斜率存在时,可设直线,代入圆的方程,根据韦达定理得到,,进而表示出,由就是可求的值.
【详解】(1)如图:
圆化成标准方程为,圆心,半径,
圆化成标准方程为,圆心,半径,
由,所以两圆相交,
两圆方程作差得.
即公共弦所在直线的方程为.
圆的圆心到公共弦所在直线的距离为:,
所以公共弦长为:.
(2)由题可知,设,,
①当直线斜率不存在时,直线与交点在y轴上,显然不满足题意.
②当直线斜率存在时,设直线l方程为:,
将代入,得,
整理得,,,
由一元二次方程根与系数的关系得,,
.
由可得,
化简得,即,解得或.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$