内容正文:
授课主题
1.2.4圆与圆的位置关系
知 识 梳 理
1.圆与圆的位置关系:
(1)圆与圆相交,有两个公共点;
(2)圆与圆相切(内切或外切),有一个公共点;
(3)圆与圆相离(内含或外离),没有公共点.
2.圆与圆的位置关系的判定:
(1)代数法:判断两圆的方程组成的方程组是否有解.
有两组不同的实数解时,两圆相交;
有一组实数解时,两圆相切;
方程组无解时,两圆相离.
(2)几何法:设的半径为,的半径为,两圆的圆心距为.
当时,两圆相交;
当时,两圆外切;
当时,两圆外离;
当时,两圆内切;
当时,两圆内含.
注意:判定圆与圆的位置关系主要是利用几何法,通过比较两圆的圆心距和两圆的半径的关系来确定,这种方法运算量小.也可利用代数法,但是利用代数法解决时,一是运算量大,二是方程组仅有一解或无解时,两圆的位置关系不明确,还要比较两圆的圆心距和两圆半径的关系来确定.因此,在处理圆与圆的位置关系时,一般不用代数法.
3.两圆公共弦长的求法有两种:
方法一:将两圆的方程联立,解出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求其长.
方法二:求出公共弦所在直线的方程,利用勾股定理解直角三角形,求出弦长.
4.两圆公切线的条数
与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,圆的公切线包括外公切线和内公切线两种.
(1)两圆外离时,有2条外公切线和2条内公切线,共4条;
(2)两圆外切时,有2条外公切线和1条内公切线,共3条;
(3)两圆相交时,只有2条外公切线;
(4)两圆内切时,只有1条外公切线;
(5)两圆内含时,无公切线.
例题讲解
考点一 两圆的位置关系
例1、圆O:与圆C: 的位置关系是( )
A.相交 B.相离 C.外切 D.内切
例2、圆与圆的公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例3、若圆与圆外切,则实数( )
A.-1 B.1 C.1或4 D.4
例4、已知圆C1:x2+y2―2mx+4y+m2―5=0,圆C2:x2+y2+2x―2my+m2―3=0,问:m为何值时,(1)圆C1和圆C2相外切?(2)圆C1与圆C2内含?
考点二 两圆的公共弦
例1、已知圆与圆,求两圆的公共弦所在的直线方程( )
A. B.
C. D.
例2、已知圆与圆相交所得的公共弦长为,则圆的半径( )
A. B. C.或1 D.
例3、已知圆和交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
考点三 与圆有关的最值问题
例1、已知圆和直线,则圆心C到直线l的最大距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.
例2、已知实数x,y满足方程,则
(1)的最大值和最小值分别为 和 ;
(2)y-x的最大值和最小值分别为 和 ;
(3)的最大值和最小值分别为 和 .
例3、已知实数x、y满足方程x2+y2―4x+1=0,求:(1)的最大值;(2)y―x的最小值.
举一反三
1.圆与圆的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.内含 D.外离
2.写出一个半径为1,且与圆外切的圆的标准方程: .
3.
已知圆与圆恰有两条公切线,则实数的取值范围 .
4.当a为何值时,圆C1:x2+y2―2ax+4y+(a2―5)=0和圆C2:x2+y2+2x―2ay+(a2―3)=0相交.
5.已知圆:过圆:的圆心,则两圆相交弦的方程为 .
6.已知圆:与圆:,若两圆相交于A,B两点,则
7.已知圆:,圆:,求两圆公共弦所在的直线方程及公共弦的长.
8.已知圆,圆.
(1)求两圆的公共弦长;
(2)求两圆的公切线方程.
9.已知直线和圆,则圆心O到直线l的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
10.直线与圆相交于A、B两点(其中a、b是实数),且△AOB是直角三角形(O是坐标原点),则点P(a,b)与点(0,1)之间距离的最大值为
A. B.2 C. D.
11.已知实数x、y满足y=-2x+8,且2≤x≤3,则 的最大值和最小值分别为 .
12.已知点P(x,y)在圆上,求的最小值.
13.已知实数x,y满足,求(1)x2+y2的最大值;(2)x+y的最小值.
14.已知为圆C:上任意一点,且点.
(1)求的最大值和最小值.
(2)求的最大值和最小值.
(3)求的最大值和最小值.
课 后 作 业
1.已知圆C1:x2+y2=4,圆C2:x2+y2+6x―4y=0,则两圆的位置关系是( )
A.相切 B.相离 C.相交 D.内含
2.两圆x2+y2―2x+10y―24=0与x2+y2+2x+2y―8=0的交点坐标为( )
A.(4,0)或(2,0) B.(―4,0)或(2,0) C.(―4,0)或(0,2) D.(4,0)或(0,―2)
3.圆C1:x2+y2+2x+2y―2=0和圆C2:x2+y2―4x―2y+1=0的公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.圆与圆的位置关系为( ).
A.相交 B.内切 C.外切 D.外离
5.若曲线与曲线有四个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.圆与圆的公共弦长的最大值是( )
A. B.1 C. D.2
7.(多选)点在圆:上,点在圆:上,则( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆公共弦所在直线的方程为
8.(多选)已知圆的方程为,下列结论正确的是( )
A.该圆的面积为 B.点在该圆内
C.该圆与圆相离 D.直线与该圆相切
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.
10.(多选)已知点在圆上,点在圆上,则( )
A.两圆外离 B.的最大值为9
C.的最小值为1 D.两个圆的一条公切线方程为
11.(多选)已知圆与圆,下列说法正确的是( )
A.与的公切线恰有4条 B.与相交弦的方程为
C.与相交弦的弦长为 D.若分别是圆上的动点,则
12.(多选)已知圆与轴相切,且在直线上,圆,若圆与圆相切,则圆的半径长可能是( )
A. B. C. D.
13.(多选)圆和圆的交点为A,B,则( )
A.公共弦AB所在直线的方程为
B.线段AB中垂线方程为
C.公共弦AB的长为
D.P为圆上一动点,则P到直线AB距离的最大值为
14.(多选)已知圆,圆,则( )
A.圆与圆相切
B.圆与圆公切线的长度为
C.圆与圆公共弦所在直线的方程为
D.圆与圆公共部分的面积为
15.(多选)圆与圆相交于,两点,则( )
A.的直线方程为 B.公共弦的长为
C.圆与圆的公切线长为 D.线段的中垂线方程为
16.(多选)已知与相交于A,B两点,则下列结论正确的是( ).
A.直线AB的方程为
B.过A,B两点,且过点的圆的方程为
C.与的公切线的长度为
D.以线段AB为直径的圆的方程为
17. 两圆x2+y2+2x―4y+3=0与x2+y2―4x+2y+3=0上的点之间的最短距离是________。
18.已知圆与圆有三条公切线,则 .
19.已知圆,圆.请写出一条与两圆都相切的直线方程: .
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授课主题
1.2.4圆与圆的位置关系
知 识 梳 理
1.圆与圆的位置关系:
(1)圆与圆相交,有两个公共点;
(2)圆与圆相切(内切或外切),有一个公共点;
(3)圆与圆相离(内含或外离),没有公共点.
2.圆与圆的位置关系的判定:
(1)代数法:判断两圆的方程组成的方程组是否有解.
有两组不同的实数解时,两圆相交;
有一组实数解时,两圆相切;
方程组无解时,两圆相离.
(2)几何法:设的半径为,的半径为,两圆的圆心距为.
当时,两圆相交;
当时,两圆外切;
当时,两圆外离;
当时,两圆内切;
当时,两圆内含.
注意:判定圆与圆的位置关系主要是利用几何法,通过比较两圆的圆心距和两圆的半径的关系来确定,这种方法运算量小.也可利用代数法,但是利用代数法解决时,一是运算量大,二是方程组仅有一解或无解时,两圆的位置关系不明确,还要比较两圆的圆心距和两圆半径的关系来确定.因此,在处理圆与圆的位置关系时,一般不用代数法.
3.两圆公共弦长的求法有两种:
方法一:将两圆的方程联立,解出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求其长.
方法二:求出公共弦所在直线的方程,利用勾股定理解直角三角形,求出弦长.
4.两圆公切线的条数
与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,圆的公切线包括外公切线和内公切线两种.
(1)两圆外离时,有2条外公切线和2条内公切线,共4条;
(2)两圆外切时,有2条外公切线和1条内公切线,共3条;
(3)两圆相交时,只有2条外公切线;
(4)两圆内切时,只有1条外公切线;
(5)两圆内含时,无公切线.
例题讲解
考点一 两圆的位置关系
例1、圆O:与圆C: 的位置关系是( )
A.相交 B.相离 C.外切 D.内切
【答案】C
【解析】圆是以为圆心,半径的圆,
圆:改写成标准方程为,则圆是以为圆心,半径的圆,
则,=3,所以两圆外切,故选:.
例2、圆与圆的公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】圆的圆心坐标为,半径为5;
圆的圆心坐标为,半径为3,所以两圆的圆心距为,
因为,所以两圆相交,所以两圆的公切线有2条.故选:B.
例3、若圆与圆外切,则实数( )
A.-1 B.1 C.1或4 D.4
【答案】D
【解析】由条件化简得,即两圆圆心为,
设其半径分别为,,所以有.故选:D
例4、已知圆C1:x2+y2―2mx+4y+m2―5=0,圆C2:x2+y2+2x―2my+m2―3=0,问:m为何值时,(1)圆C1和圆C2相外切?(2)圆C1与圆C2内含?
【答案】(1)m=―5或m=2;(2)―2<m<―1.
【解析】对于圆C1,圆C2的方程,配方得C1:(x―m)2+(y+2)2=9,C2:(x+1)2+(y―m)2=4.
(1)如果圆C1与圆C2相外切,则有,即(m+1)2+(m+2)2=25,m2+3m―10=0,
解得m=―5或m=2.
(2)如果圆C1与圆C2内含,则有,即(m+1)2+(m+2)2<1,m2+3m+2<0,解得―2<m<―1.
故(1)当m=―5或m=2时,圆C1与圆C2相外切;(2)当―2<m<―1时,圆C1与圆C2内含.
考点二 两圆的公共弦
例1、已知圆与圆,求两圆的公共弦所在的直线方程( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】将两个圆的方程相减,得3x-4y+6=0.故选:D.
例2、已知圆与圆相交所得的公共弦长为,则圆的半径( )
A. B. C.或1 D.
【答案】D
【解析】与两式相减得,即公共弦所在直线方程.圆方程可化为,可得圆心,半径.则圆心到的距离为,半弦长为,则有,解得或(舍),此时故选:.
例3、已知圆和交于A,B两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】将和相减得直线,
点到直线的距离,所以.故选:B
考点三 与圆有关的最值问题
例1、已知圆和直线,则圆心C到直线l的最大距离为( )
A.1 B.2 C.3 D.
【答案】D
【解析】将圆C化为标准方程得,所以圆心为,直线的方程为,所以直线过定点,过点C作,垂足为Q,当CP不垂直l时,显然,当时,,
所以圆心C到直线l的最大距离为.故选:D
例2、已知实数x,y满足方程,则
(1)的最大值和最小值分别为 和 ;
(2)y-x的最大值和最小值分别为 和 ;
(3)的最大值和最小值分别为 和 .
【答案】(1) (2) / /
(3) / /
【解析】程可化为,表示以(2,0)为圆心,为半径的圆.
(1)的几何意义是圆上一点与原点连线的斜率,所以设=k,即y=kx,
当直线y=kx与圆相切时(如图),斜率k取最大值或最小值,此时,解得k=±.
所以的最大值为,最小值为-.
(2)y-x可看作是直线y=x+b在y轴上的截距.如图所示,当直线y=x+b与圆相切时,纵截距b取得最大值或最小值,此时,解得b=-2±,
所以y-x的最大值为-2+,最小值为-2-.
(3)表示圆上的一点与原点距离的平方.由平面几何知识知,在原点和圆心连线与圆的两个交点处取得最大值和最小值.
又圆心到原点的距离为2,所以的最大值是,的最小值是.
故答案为:(1);(2);(3);.
例3、已知实数x、y满足方程x2+y2―4x+1=0,求:(1)的最大值;(2)y―x的最小值.
【答案】(1)(2)
【解析】将实数x、y看作点P(x,y)的坐标,满足x2+y2―4x+1=0的点P(x,y)组成的图形是以M(2,0)为圆心,半径为的圆,如图所示.
(1)设,即是圆上的点P与原点O连线的斜率.
由图知,直线y=kx和圆M在第一象限相切时,k取最大值.
此时有OP⊥PM,,|OM|=2,∴∠POM=60°
此时,∴的最大值为.
(2)设y―x=b,则y=x+b,b是直线y=x+b在y轴上截距.由图知,当直线y=x+b和圆M在第四象限相切时,b(b<0)取最小值,此时有,解得,∴y―x的最小值是.
举一反三
1.圆与圆的位置关系是( )
A.相切 B.相交 C.内含 D.外离
【答案】B
【解析】圆的圆心,半径,圆的圆心,
半径,于是,所以两圆相交.故选:B
2.写出一个半径为1,且与圆外切的圆的标准方程: .
【答案】(答案不唯一,方程满足且即可)
【解析】依题意可设所求圆的方程为,根据两圆外切得两圆的圆心距为,即.
令,则,所求圆的方程可以为.故答案为:(答案不唯一)
3.已知圆与圆恰有两条公切线,则实数的取值范围 .
【答案】
【解析】由,即,可知圆的圆心为,半径为;
因为圆与圆恰有两条公切线,所以圆与圆相交,则,
∵,解得:,即的取值范围是.故答案为:.
4.当a为何值时,圆C1:x2+y2―2ax+4y+(a2―5)=0和圆C2:x2+y2+2x―2ay+(a2―3)=0相交.
【答案】当―5<a<―2或―1<a<2时,圆C1与圆C2相交
5.已知圆:过圆:的圆心,则两圆相交弦的方程为 .
【答案】
【解析】圆:的圆心坐标为,因为圆过圆的圆心,所以,
所以,所以:,两圆的方程相减可得相交弦方程为.
故答案为:.
6.已知圆:与圆:,若两圆相交于A,B两点,则
【答案】
【解析】圆的方程为,即①,
又圆:②,
②-①可得两圆公共弦所在的直线方程为
圆的圆心到直线的距离,所以.故答案为: .
7.已知圆:,圆:,求两圆公共弦所在的直线方程及公共弦的长.
【答案】公共弦所在直线方程为3x―4y+6=0,弦长为
【解析】两圆的方程作差得6x―8y+12=0,即3x―4y+6=0,
∵圆:,故其圆心为(―1,3),r=3
圆到弦所在直线的距离为,弦长的一半是
故弦长为,综上,公共弦所在直线方程为3x―4y+6=0,弦长为.
8.已知圆,圆.
(1)求两圆的公共弦长;
(2)求两圆的公切线方程.
【答案】(1)(2)和
【解析】(1)易知圆的圆心,半径为1,圆的圆心,半径为3,
两圆方程、相减可得公共弦直线方程为
,所以点到的距离为,
所以公共弦长为;
(2)因为圆的圆心,半径为1,圆的圆心,半径为3,
由图象可知,有一条公切线为:,
直线与的交点为,
设另一条公切线的方程为,也即,
则点到此公切线的距离,解得:,
所以另一条公切线的方程为:,
综上,两圆的公切线方程为和.
9.已知直线和圆,则圆心O到直线l的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,直线可化为,联立方程组,
解得,即直线过定点,又由,可得定点在圆内,
由圆的几何性质知,圆心到直线的距离.故选:B.
10.直线与圆相交于A、B两点(其中a、b是实数),且△AOB是直角三角形(O是坐标原点),则点P(a,b)与点(0,1)之间距离的最大值为
A. B.2 C. D.
【答案】A
【解析】由题意得,点O到直线的距离是,即,
∴ ,①,设点P(a,b)与点(0,1)的距离为d,则.
由①知.所以.故选A.
11.已知实数x、y满足y=-2x+8,且2≤x≤3,则 的最大值和最小值分别为 .
【答案】2,
【解析】如图,由已知,点在线段上运动,其中,
而,其几何意义为直线的斜率.由图可知,而,
故所求的的最大值为,最小值为.
12.已知点P(x,y)在圆上,求的最小值.
【答案】
【解析】设,则k的几何意义为圆上的点与原点的斜率,
则由图象可知当直线y=kx与圆在第二象限相切时,直线斜率最小,此时k<0,
则圆心(-2,0)到直线的距离,即,解得,故的最小值为.
13.已知实数x,y满足,求(1)x2+y2的最大值;(2)x+y的最小值.
【答案】(1)16 (2)
14.已知为圆C:上任意一点,且点.
(1)求的最大值和最小值.
(2)求的最大值和最小值.
(3)求的最大值和最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)最大值为,最小值为
(3)最大值为9,最小值为1
【解析】(1)圆C:,如图所示,连接QC交圆C于AB两点,当M与A重合时取得最小值,即,
与B重合时取得最大值即,故最大值为,最小值为;
(2)易知,由图形知当与圆C相切时取得最值,如图所示.
可设,则C到其距离为,解得,
故最大值为,最小值为
(3)设,如图所示,即过点M的直线的截距,如图所示,当该直线与圆相切时截距取得最值.圆心C到该直线的距离为,所以或9,故最大值为9,最小值为1.
课 后 作 业
1.已知圆C1:x2+y2=4,圆C2:x2+y2+6x―4y=0,则两圆的位置关系是( )
A.相切 B.相离 C.相交 D.内含
【答案】C
【解析】圆C1:x2+y2=4,圆心C1(0,0),半径r1=2,圆C2:x2+y2+6x―4y=0,圆心C2(―3,2),半径,∵,∴两圆相交。
2.两圆x2+y2―2x+10y―24=0与x2+y2+2x+2y―8=0的交点坐标为( )
A.(4,0)或(2,0) B.(―4,0)或(2,0) C.(―4,0)或(0,2) D.(4,0)或(0,―2)
【答案】C
【解析】通过联立方程组求解即可。
3.圆C1:x2+y2+2x+2y―2=0和圆C2:x2+y2―4x―2y+1=0的公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】 圆C1:(x+1)2+(y+1)2=4,圆心C1(―1,―1),半径长r1=2,圆C2:(x―2)2+(y―1)2=4,圆心C2(2,1),半径长r2=2.两圆圆心距为,显然,0<|C1C2|<4,即|r1―r2|<|C1C2|<r1+r2,所以两圆相交,从而两圆有两条公切线.
4.圆与圆的位置关系为( ).
A.相交 B.内切 C.外切 D.外离
【答案】B
【解析】由题意可得,
故两圆的圆心分别为:,设两圆半径分别为,则,
易知,故两圆内切.故选:B
5.若曲线与曲线有四个不同的交点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】 B
【解析】解法一:曲线是圆,其标准方程为,圆心为,半径为1.曲线是两条直线,一条为轴,另一条为过点、斜率为的直线.当时不合题意,排除.当较大时,如,不合题意,排除.故选B.
解法二:曲线是以为圆心,1为半径的圆,当时,是两直线其中与圆一定有两个交点,直线与圆相切时,,若有两个交点则.故选B.
6.圆与圆的公共弦长的最大值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【解析】由,得,圆心,半径;
由,得,圆心,半径,
所以两圆圆心均在直线上,半径分别为1和,
如图,当两圆相交且相交弦经过小圆圆心,也即大圆圆心在小圆上时,两圆公共弦长最大,最大值为小圆的直径,即最大值为2.故选:D.
7.(多选)点在圆:上,点在圆:上,则( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.两个圆心所在的直线斜率为 D.两个圆公共弦所在直线的方程为
【答案】AC
【解析】根据题意,圆:,其圆心,半径,圆:,
即,其圆心,半径,则圆心距,两圆外离,不存在公共弦,故D不正确;的最小值为,最大值为,
故A正确,B不正确;对于C,圆心,圆心,则两个圆心所在直线斜率,故C正确,故选:AC.
8.(多选)已知圆的方程为,下列结论正确的是( )
A.该圆的面积为 B.点在该圆内
C.该圆与圆相离 D.直线与该圆相切
【答案】BD
【解析】,可知圆心为,半径;对于A:由圆的半径,得该圆的面积为,故A错误;对于B:因为,所以点在该圆内,故B正确;对于C:圆的圆心为,半径为1,因为两圆心距离为,且,所以两圆相交,故C错误;对于D:圆心到直线的距离,
所以直线与该圆相切,故D正确,故选:BD.
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
【解析】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
10.(多选)已知点在圆上,点在圆上,则( )
A.两圆外离 B.的最大值为9
C.的最小值为1 D.两个圆的一条公切线方程为
【答案】ABC
【解析】圆的圆心坐标,半径,圆,
即的圆心坐标,半径,所以圆心距,
因为,所以两圆外离.故A正确;因为在圆上,在圆上,所以,故B、C正确;因为圆心到直线的距离,所以不是两圆公切线,故D错误;故选:ABC.
11.(多选)已知圆与圆,下列说法正确的是( )
A.与的公切线恰有4条 B.与相交弦的方程为
C.与相交弦的弦长为 D.若分别是圆上的动点,则
【答案】BD
【解析】由已知得圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
,故两圆相交,所以与的公切线恰有2条,故A错误;
做差可得与相交弦的方程为到相交弦的距离为,故相交弦的弦长为,故C错误;若分别是圆上的动点,则,故D正确.故选:BD
12.(多选)已知圆与轴相切,且在直线上,圆,若圆与圆相切,则圆的半径长可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】设圆的方程为,因为圆与轴相切,且在直线上,
所以,即,所以圆的方程为或,
又圆的圆心为,半径为1,
当圆与圆外切时,或(舍去),
解得或;
当圆与圆内切时,或,
解得或(舍去);
综上,圆的半径长可能是、或2.故选:BCD
13.(多选)圆和圆的交点为A,B,则( )
A.公共弦AB所在直线的方程为
B.线段AB中垂线方程为
C.公共弦AB的长为
D.P为圆上一动点,则P到直线AB距离的最大值为
【答案】ABD
【解析】对于选项A,因为圆,,
两式作差可得公共弦AB所在直线的方程为,即,故A正确;
对于选项B,圆的圆心为,则线段AB中垂线的斜率为,即线段AB中垂线方程为,整理可得,故B正确;
对于选项C,圆心到的距离为,
又圆的半径,所以,故C不正确;
对于选项D,P为圆上一动点,圆心到的距离为,
又圆的半径,所以P到直线AB距离的最大值为,故D正确.故选:ABD.
14.(多选)已知圆,圆,则( )
A.圆与圆相切
B.圆与圆公切线的长度为
C.圆与圆公共弦所在直线的方程为
D.圆与圆公共部分的面积为
【答案】BCD
【解析】因为圆,圆,
所以圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径,
所以,故圆与圆相交,即A错误;
因为两圆半径相等,则两圆公切线的长度为,故B正确
将两圆方程作差得,所以两圆公共弦所在直线的方程为,故C正确;
因为的圆心为,半径,所以到直线的距离为,
所以公共弦长为,又圆心到直线的距离为,
所以圆与圆公共部分的面积为,故D正确.故选:BCD
15.(多选)圆与圆相交于,两点,则( )
A.的直线方程为 B.公共弦的长为
C.圆与圆的公切线长为 D.线段的中垂线方程为
【答案】ACD
【解析】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正确,故选:ACD
16.(多选)已知与相交于A,B两点,则下列结论正确的是( ).
A.直线AB的方程为
B.过A,B两点,且过点的圆的方程为
C.与的公切线的长度为
D.以线段AB为直径的圆的方程为
【答案】AD
【解析】由解得或,即,,
对于A,直线AB的方程为,故A正确,
对于B,设过A,B两点,且过点的圆的方程,得,解得,
圆的方程为,故B错误,
对于C,的圆心为,半径为,的圆心为,半径为2,
两圆半径相等,则与的公切线的长度为,故C错误,
对于D,中点为,,则以线段AB为直径的圆的方程为,故选:AD
17. 两圆x2+y2+2x―4y+3=0与x2+y2―4x+2y+3=0上的点之间的最短距离是________。
【答案】
【解析】由x2+y2+2x―4y+3=0,得(x+1)2+(y―1)2=2,由x2+y2―4x+2y+3=0,得(x―2)2+(y+1)2=2,两圆圆心距为,故两圆外离,则两圆上的点之间的最短距离是 。
18.已知圆与圆有三条公切线,则 .
【答案】或
【解析】圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为,
因为圆与圆有三条公切线,所以两圆外切,所以
即
当时,,即,解得或(舍去)
当时,,即,解得或(舍去)
当时,,即,解得(舍去)
综上,或
19.已知圆,圆.请写出一条与两圆都相切的直线方程: .
【答案】或
【解析】圆圆心,半径,圆圆心,半径,
由两圆相交,所以两圆有2条公切线,设切线与两圆圆心连线的交点为,
如图所示,
则 ,即,所以,
解得,所以,
设公切线l︰,所以圆心到切线l的距离 ,解得 , 所以公切线方程为,即或.
故答案为:或
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