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厦门外国语学校2025届高二数学练习24: 圆与圆
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一、单选题
1.已知点在圆上,点在圆上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
2.已知圆,圆,则这两个圆的位置关系为( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内含
3.已知与有且仅有3条公切线,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
4.圆x2+y2-4x+6y=0和圆x2+y2-6x=0交于A,B两点,则AB的垂直平分线的方程是( )
A.x+y+3=0 B.2x-y-5=0 C.3x-y-9=0 D.4x-3y+7=0
5.已知圆C:上存在两个点到点的距离为,则m可能的值为( )
A.5 B.1 C. D.
6.已知圆和圆的公共弦长为,则实数的值为( )
A. B. C. D.
7.若圆与圆相交于A,B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.已知圆与圆的公共弦所在直线恒过点,且点在直线上,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.点在圆上,点在圆上,则( )
A.的最小值为0 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
10.已知两圆和相切,则实数( )
A. B. C.0 D.以上均有可能
11.已知点在圆:上,点,,则下列说法中正确的是( )
A.点到直线的距离小于6 B.点到直线的距离大于2
C.的最大值为 D.的最大值为
12.如图,点,,,,是以为直径的圆上一段圆弧,是以为直径的圆上一段圆弧,是以为直径的圆上一段圆弧,三段弧构成曲线则( )
A.曲线与轴围成的图形的面积等于 B.与的公切线的方程为
C.所在圆与所在圆的公共弦所在直线的方程为
D.所在的圆截直线所得弦的长为
三、填空题
13.若圆,与圆:相交于,,则公共弦的长为___________.
14.在平面直角坐标系中,若圆和圆关于直线对称,则直线的方程为________.
15.已知点为直线上的动点,过点引圆的两条切线,切点分别为,则点到直线的距离的最大值为_________
16.已知圆:,圆:.若圆上存在点,过点作圆的两条切线,切点为,,使得,则实数的取值范围为______.
四、解答题
17.已知圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,圆O2的圆心为O2(2,1).
(1)若圆O1与圆O2外切,求圆O2的方程;
(2)若圆O1与圆O2交于A,B两点,且︱AB︱=2求圆O2的方程.
18.已知圆满足:圆心在直线上,且过圆与圆的交点,.
(1)求弦所在直线的方程;
(2)求圆的方程.
19.设圆的半径为,圆心是直线与直线的交点.
(1)若圆过原点,求圆的方程;
(2)已知点,若圆上存在点,使,求的取值范围.
20.已知P为直线上一动点,过点P向圆作两切线,切点分别为A、B.
(1)求四边形面积的最小值及此时点P的坐标;
(2)直线AB是否过定点?若是,请求出该点坐标;若不是,请说明理由
厦门外国语学校2025届高二数学练习24: 圆与圆答案
1.C【详解】圆圆心为,半径为;圆的圆心为,半径为.所以的最大值为.
2.C【详解】圆的圆心为,半径为,可化为,
圆的圆心为,半径为,圆心距,,
所以两个圆的位置关系是相交.
3.C解:由题意得圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,因为与有且仅有3条公切线,所以两圆相外切,
所以,解得或,所以的取值集合为,
4.C解:AB的垂直平分线的方程即为两圆圆心所在直线的方程,圆x2+y2-4x+6y=0的圆心为,
圆x2+y2-6x=0的圆心为,则两圆圆心所在直线的方程为,即3x-y-9=0.
5.C【详解】以为圆心,以为半径的圆:,圆C:圆心为,半径,圆心距,由题意可得两圆相交,即,解得.
6.A【详解】圆的圆心,半径,圆即,圆心,半径,圆和圆的公共弦方程为,即,圆心到的距离为,因为公共弦长为,所以,解得或(舍去),
7.C【详解】如图所示,连接,记与的交点为C,在中,,,
所以,所以,所以.
8.A解:由圆,圆,
得圆与圆的公共弦所在直线方程为,求得定点,
又在直线上,,即.
∴,∴的取值范围是.
9.BC解:根据题意,圆,其圆心,半径,圆,即,其圆心,半径,圆心距,则的最小值为,最大值为,故A错误,B正确;对于C,圆心,圆心,则两个圆心所在的直线斜率,C正确,对于D,两圆圆心距,有,两圆外离,不存在公共弦,D错误.
10.BC【详解】圆的圆心为,半径为1,圆的圆心为,半径为5,若两圆相切,分两种情况讨论:当两圆外切时,有,解得;当两圆内切时,有,解得,综合可得:实数的值为0或.
11.BCD解:,,所以线段的中点为,,所以线段的垂直平分线为,即,因为圆:,圆心,半径,
又点恰在直线上,所以点到直线的距离最小值为,最大值为,故A错误,B正确;由正弦定理可知,当的外接圆与圆相内切时,最小,此时最大,此时恰在与的一个交点上,由解得或,所以,所以,,所以且,当的外接圆与圆相外切时,最大,此时,故C、D正确;
12.BC【详解】,,所在圆的方程分别为,,.
曲线与轴围成的图形为一个半圆、一个矩形和两个圆,其面积为,故A错误;
设与的公切线方程为(,),则,
所以,,所以与的公切线的方程为,
即,故B正确;由及两式相减得,即公共弦所在直线方程,故C正确;所在圆的方程为,圆心为,圆心到直线的距离为,则所求弦长为,故D错误.
13.【详解】由题意所在的直线方程为:,即,
因为圆心到直线的距离为1,所以.
14.【详解】若圆和圆关于直线对称,则直线为两个圆心的中垂线,的圆心为,的圆心为.
,中点为可得直线为 ,整理得:.
15.【详解】设,过点引圆的两条切线,切点分别为,则切点在以为直径的圆上,圆心,半径,则圆的方程是,
整理为:,又点在圆上,两圆相减得到,即直线的方程是,因为,则,代入得,则直线恒过定点,所以点到直线的距离,所以则点到直线的距离的最大值为.
16.【详解】因为,所以,所以,,
所以圆与圆:有公共点,所以,
所以,得,所以.
17.(1);(2).
【详解】由圆O1的方程知:且半径为2,所以,(1)由圆O1与圆O2外切,则有圆O2的半径为,∴圆O2的方程为;(2)圆O1与圆O2交于A,B两点,有如下图示的几何关系,
∴结合已知,,,有,由(1)知,所以,故圆O2的半径,∴圆O2的方程为;
18.(1);(2)圆.
【详解】(1)因为圆,圆,且它们的交点为,
故的直线方程为:,整理得到的直线方程为:.
(2)设圆的方程的方程为:,整理得到圆,故,因为在直线上,故,故,故圆.
19.(1);(2).
【详解】(1)由,得,所以圆心.又圆过原点,,圆的方程为:;
(2)设,由,得:,化简得.点在以为圆心,半径为的圆上.又点在圆上,,
即,.
20.(1)最小值,;(2)AB恒过定点.
【详解】(1)由题意,易知,,∴又,
∴,要使四边形ACBP面积最小,则PC最小,当时,PC的长最小.
过点且与垂直的直线为将其与联立解得此时点P的坐标为,∴,∴;
(2)设,又,则,中点坐标为,
因此以PC为直径的圆的方程为,
整理得,∵,∴这个圆也是四边形ACBP的外接圆,它与圆C方程相减,得公共弦AB方程:;,
令,∴AB恒过定点.
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