内容正文:
数学 选择性必修 第一册 SJ
1
2.3
2.3 圆与圆的位置关系
2
2.3
第2.2,2.3节综合训练
刷能力
3
1.[河北石家庄2024高二月考]已知圆与圆 相外切,
则实数 的值为( )
A
A.1 B.2 C.3 D.4
4
解析 由可得,则 ,所以
,所以圆的圆心为,半径为 .
圆的圆心为,半径为1,圆与圆 相外
切,则,解得 .故选A.
5
2.[浙江多校2025高二期中]圆与圆 的公共弦所在的直线
与两坐标轴所围成的三角形面积为2,则 的值为( )
C
A. B.3 C.7或 D. 或3
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解析 圆的圆心为,半径 ,
圆可化为 ,
则,圆心为,半径,则 ,
由题意可知两圆相交,所以 ,①
两圆方程作差可得,即公共弦所在直线的方程为 ,
令,则,令,则 ,
所以该直线与两坐标轴围成的三角形面积为 ,
解得或7,经检验或满足①,即或 .故选C.
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3.[江西师大附中2025高二期中]若实数,满足 ,则下列结论错误的是( )
D
A. B. C. D.
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解析 如图,是以 为圆心,1为半径的圆.
对于A,设,则直线与圆 有公
共点,
所以,解得,所以 ,故A
正 确;
对于B,由知, ,
当且仅当,或,时取“ ”,故B正确;
对于C,表示圆 上一点与坐标原点连线的斜率,
由图知圆上的点与坐标原点连线的倾斜角的取值范围是 ,
故,即 ,故C正确;
对于D,取,,满足,但 ,故D错误.故选D.
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4.[福建部分学校2025高二期中]已知圆,设其与轴、 轴正半轴分别
交于,两点.已知另一圆的半径为,且与圆相外切,则 的最大值为( )
A
A.20 B. C.10 D.
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解析 对于圆 ,整理可得圆
,
可知圆心,半径为.令,则,解得或 ,
即 ;
令,则,解得或,即 .
因为圆与相外切,所以 ,
可知点的轨迹为以为圆心,为半径的圆,则点 的轨迹方程为
,
可得 ,
则,当且仅当 时等号成立,
所以 的最大值为20.故选A.
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5.(多选)已知圆,过直线上一点作圆 的两条切线,切点分别为
, ,则( )
ABC
A.若点,则直线的方程为
B.四边形面积的最小值为
C.线段长度的最小值为
D.点始终在以线段 为直径的圆上
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解析 对于A,点,连接,,,则, ,
故,在以为直径的圆上,而,则以 为直径的圆的方程为
,将方程和 相减得
,即直线的方程为 ,A正确;
对于B,由题意知,则四边形的面积 ,
而的最小值即为原点到直线的距离 ,故四边
形的面积的最小值为 ,B正确;
对于C,设,则以为直径的圆的方程为,与 相减,
即得直线的方程为,又 ,故
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,即,令得 ,即
直线过定点,设为,则,当时, 最小,最小值
为 ,C正确;
对于D,在四边形中,不一定是直角,故点不一定在以线段 为直径的圆上,D错
误.故选 .
6.[河南商丘十校2025高二期中]过圆上的一个动点 作圆
的两条切线,切点分别为,,则 的取值范围为_ _________.
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思路导引
作图,根据圆的切线的性质,设 ,则 ,根据点在圆上求出 的范围,
进而得到 的范围,最终得到 的取值范围.
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解析 圆的圆心为 ,半径为1,
将圆整理为 ,
因此点,半径为2, ,
由于在圆上,因此 .
设与交于点, ,如图,
则,所以 ,
在中,, ,所以
.
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7.[湖北黄冈2024高二期中]古代人最早从太阳、阴历十五的月亮得到圆的概念.一直到两千多年
前我国的墨子(约公元前 公元前376年)才给圆下了一个定义:圆,一中同长也.意思是
说:圆有一个圆心,圆心到圆周的长都相等.现在从以点 为圆心,2为半径的圆上取任意一
点,若的值与,无关,则实数 的取值范围是___________.
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解析 由已知可得点所在圆的方程为 ,
设 ,
故可看作点到直线与直线 距离之和的5倍,
因为的值与,无关,所以这个距离之和与点 在圆上的位置无关.
圆心到直线的距离为,所以圆与直线 相离,如图所示,
可知直线平移时,点与直线,的距离之和均为直线, 之间的距离,
此时可得圆在两直线之间,当直线与圆 相切时,有
,解得(舍去)或,所以,即实数 的
取值范围为 .
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名师点拨
本题解题的关键是将所求代数式转化为点到直线与直线 距
离之和的5倍.
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8.[江苏镇江2024高二期中]已知圆的半径为2,圆心在轴正半轴上,直线 与
圆 相切.
(1)求圆 的方程;
【解】设圆心坐标为,则有,解得或 (舍去),所以圆
的方程为 .
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(2)若过点的直线与圆交于两点,,且,为坐标原点,求直线 的方程.
[答案] 设,,易知直线的斜率存在,可设直线 ,
联立消去整理得 ,
则,解得,所以, ,
所以 .
因为,所以 ,
解得或 (舍去),
所以直线的方程为 .
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高中必刷题
主讲老师
9.[中国科学技术大学2023强基计划]二元函数 的值域
为_____________.
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解析 由题意可知二元函数的几何意义为单位圆上一点 到直线
上一点距离的平方,易知 ,
则 .
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