内容正文:
2026年新高二数学上学期暑假常考题型归纳
【2.5.2 圆与圆的位置关系】
总览
题型梳理
【教材知识梳理】
位置关系的判断方法
(1)代数法:
联立两圆方程,消元得一元二次方程,则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
方程组解的个数
2组
1组
0组
两圆的公共点个数
__ 2___个
__1___个
__0___个
两圆的位置关系
____相交________
____外切或内切________
___外离或内含_____
(2)几何法:若两圆的半径分别为,,两圆圆心的距离为,则两圆的位置关系如下:
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
与,的关系
____ ________
_____ _______
____________
____ ________
_____ _______
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:判断圆与圆的位置关系】
【练方法】
公式结论
1.两圆外离
2.两圆外切
3.两圆相交
4.两圆内切
5.两圆内含
方法技巧
1.先求出两个圆的圆心坐标、半径,再计算圆心距
2.将与、比较大小判定位置关系
3.优先几何法,不推荐联立方程判别
(25-26高二下·上海·期中)圆与圆的位置关系是( )经典例题1例题
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】C
【分析】将两圆的一般方程化为标准方程,求得圆心坐标与半径,计算圆心距后与两半径的和、差比较,即可判断两圆位置关系。
【详解】对于圆:,配方得,故圆心,半径;
对于圆:,配方得,故圆心,半径;
显然两圆圆心距,
两半径之差为,两半径之和为,
显然满足,即,因此两圆相交.
(25-26高二下·上海黄浦·期中)圆:与圆:的位置关系为( )小试牛刀1
A.内含 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】C
【分析】首先求圆心距,再根据圆与圆的位置关系判断.
【详解】圆的圆心为,半径,
圆,圆心,半径,
圆心距,所以,
所以两圆相交.
(25-26高二下·上海闵行·期中)圆:与圆:的位置关系是( )小试牛刀2
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】D
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
而,
所以圆与圆内切.
【题型2:由圆与圆的位置关系求参数范围】
【练方法】
方法技巧
1.配方得到圆心、半径,写出含参数的圆心距表达式
2.根据位置关系列出等式或不等式,去掉绝对值求解参数区间
3.区间端点对应相切情形,单独核验
(2026·陕西榆林·三模)已知直线平分圆:的面积,圆与圆:外切,则( )经典例题1例题
A. B. C.6 D.7
【答案】C
【分析】由直线过圆心得出,再根据外切得出圆心间距离即可求解参数.
【详解】由题意知,圆的圆心在直线上,则,解得,
所以圆的标准方程为,圆心为,半径为1.
又圆的标准方程为,圆心为,半径为,
因为圆与外切,所以,解得.
(25-26高二下·湖北襄阳·期中)已知,若两圆和外切,则的最大值为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求得两圆的圆心和半径,再依据两圆外切,即可求得,令,代入上式,化简整理,可得关于m的一元二次方程,根据,结合判别式法即可得答案.
【详解】由题意得圆,
整理得,则圆心为,半径为1,
圆,整理得,
则圆心为,半径为2,由题意得两圆外切,即圆心距等于半径和,
所以,解得,
令,则,代入,
得,展开得,
因为,所以,解得.
所以的最大值为,故D正确.
(25-26高二下·湖南长沙·阶段检测)已知圆,圆,若圆与圆内切,则实数a的值为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查两圆内切的位置关系,利用两圆内切的充要条件:圆心距等于两圆半径之差的绝对值,建立等量关系即可求解a的值.
【详解】解:由题知:
圆方程可化为:,所以圆心为,半径,
由圆的方程可知,圆心为,半径,
所以圆心距.
因为圆与圆内切,所以圆心距,即,所以或,而,因此.
(2026·山东枣庄·二模)在平面直角坐标系中,已知圆,圆,若圆与圆相交,则的值可以为( )小试牛刀3
A.7 B.5 C.3 D.1
【答案】B
【分析】借助两圆相交的性质计算即可得.
【详解】由题知,两圆圆心分别为,
由圆与圆相交,则,
即,解得,
故选项中B正确,ACD错误.
【题型3:求相交圆的公共弦长】
【练方法】
公式结论
1.两圆方程相减得到公共弦所在直线方程
2.取其中一个圆心,计算圆心到公共弦直线距离
3.弦长公式
方法技巧
1.两圆一般方程直接相减消去二次项得到公共弦直线
2.选用计算简便的圆求圆心到弦的距离
3.仅两圆相交时存在公共弦
(25-26高三下·河南驻马店·阶段检测)已知圆与,则圆与圆的公共弦长为________.经典例题1例题
【答案】
【分析】将两圆方程作差得到公共弦所在直线的方程,再利用点到直线距离公式和勾股定理求弦长即可.
【详解】将两圆方程作差得公共弦所在直线的方程,
圆,其圆心,半径,
则圆心到直线的距离为,则两圆的公共弦长为.
(24-25高二上·天津·期中)圆与圆的公共弦长为__________.小试牛刀1
【答案】
【分析】两圆的方程相减,求得公共弦所在的直线方程为,结合点到直线的距离公式和圆的弦长公式,即可求解.
【详解】由圆与圆,
两圆的方程相减,可得,即,
即圆与的公共弦所在的直线方程为,
又由圆,可得圆心,半径为,
则圆心到直线的距离为,
所以两圆的公共弦长为.
(25-26高二下·上海·期中)已知圆与相交于、两点,则公共弦的长为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】两圆方程相减,求出公共弦所在的直线方程,再利用点到直线的距离公式求出到直线AB的距离,根据几何法求弦长即可.
【详解】由两圆方程相减即得,
此为公共弦AB所在的直线方程.
圆的圆心,半径.
到直线AB的距离为,
故公共弦长.
(25-26高二下·上海浦东新·期中)已知两圆和. 求:小试牛刀3
(1)取何值时两圆外切?
(2)当时,两圆相交于两点,求公共弦所在的直线方程及.
【答案】(1)57
(2),
【分析】(1)求出两圆的标准方程得到圆心和半径,利用两圆外切的性质进行求解即可;
(2)利用两圆的方程作差求出公共弦所在直线的方程,然后利用弦长公式求解即可.
【详解】(1)由圆,即,
则圆心为,半径为,
圆,即,
则圆心为,半径为,,
因为两圆外切,所以两圆圆心距为,
即,解得.
(2)当时,两圆方程相减得:,即,
所以两圆的公共弦所在直线的方程为,
圆心到直线的距离为,
所以公共弦长为.
【题型4:圆的公切线条数】
【练方法】
公式结论
1.外离4条公切线(2外公切,2内公切)
2.外切3条公切线
3.相交2条公切线(只有外公切线)
4.内切1条公切线
5.内含0条公切线
方法技巧
1.先判定两圆位置关系,直接对应公切线数量
2.圆心距、半径大小是判断核心依据
(2026·福建泉州·模拟预测)已知圆与恰有一条公切线,则的最大值为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解法一:先根据圆与圆的位置关系得到,令,,结合辅助角公式,正弦函数的性质即可求解.
解法二:先根据圆与圆的位置关系得到,令,从而得到关于的一元二次方程,再结合,求解即可.
解法三:先根据圆与圆的位置关系得到,令,,结合求解即可.
【详解】解法一:依题意,圆心分别为,,半径,,
因为两圆恰有一条公切线,所以两圆内切,所以,
即,解得,
令,,(其中为参数),
则(其中).
解法二:依题意,圆心分别为,,半径,,
因为两圆恰有一条公切线,所以两圆内切,所以,
即,解得,
令,则,代入,
整理得,
由,解得,
所以,所以.
解法三:依题意,圆心分别为,,半径,,
因为两圆恰有一条公切线,所以两圆内切,所以,
即,解得,
令,,
又,则,
当且仅当,共线,且时,即,取得最大值.
(25-26高二上·广西河池·阶段检测)已知圆:与圆:有且仅有三条公切线,则的值为__________.小试牛刀1
【答案】
【详解】圆:的圆心为,半径,
与圆:的标准形式为,
圆心为,半径为,,即,
圆心距为:,
已知两圆有且仅有三条公切线,则两圆外切,则:
,故,即,
两边平方得,解得.
(2026·河北保定·二模)已知关于直线对称, ,则与的公切线的数量为( )小试牛刀2
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】,则,半径,
因为关于直线对称,
所以在上,则有,解得,则,
,则,半径,
, ,,故与相交,
则与的公切线的数量为,故选项B正确.
(2026·云南曲靖·模拟预测)已知圆与圆至少有三条公切线,则实数的取值范围是( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出圆心和半径,再结合公切线的条数得到两个圆的位置关系,进而建立不等式,求解参数范围即可.
【详解】由题意得圆心,半径,,,
因为两圆至少有三条公切线,所以两圆位置关系为外切或外离,
,,
即,解得,
则的取值范围为.
【题型5:求圆的公切线方程】
【练方法】
公式结论
设切线,圆心到直线距离等于自身半径
方法技巧
1.先讨论斜率不存在的竖直线,防止漏解
2.区分外公切线、内公切线,距离等式符号不同
3.解出参数后代回检验是否满足相切条件
(25-26高一下·重庆·期中)圆,圆,且,分别为两圆半径,圆和圆有且仅有一条公切线,则直线的方程为__________.经典例题1例题
【答案】或
【分析】联立两圆方程,由条件,可得两圆的位置关系,即可得的关系,代入求解,即可得答案.
【详解】联立,①-②得,
由,得,
因为圆和圆有且仅有一条公切线:,
所以圆和圆相内切,故,
即或,
代入公切线方程得,
则直线的方程为或
(2026·新疆乌鲁木齐·二模)(多选)已知圆和圆,则下列直线与两圆都相切的是( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】圆,其圆心,半径,
圆,其圆心,半径,
,所以两圆外切,有3条公切线,
由,其中两条外公切线与直线平行,
又,设外公切线方程为,
则到直线的距离,解得,
所以两条外公切线方程为和;
内公切线过的中点,且与直线垂直,其斜率为,
其方程为,即.
(25-26高三下·天津南开·阶段检测)设直线,圆,若直线与都相切,则方程为__________.小试牛刀2
【答案】
【分析】利用直线与圆相切,得到和,联立方程即可求解出结果.
【详解】因为的圆心为,半径为,
的圆心为,半径为,
又直线与均相切,
所以①,②,由①②得到,即有,
两边平方得,即,
又,所以,即,
代入①式得到,解得,
所以方程为.
(25-26高二上·广东广州·期末)已知圆与圆相内切,则与的公切线方程为( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据两圆内切求出圆的半径,分析可知公切线与直线垂直,据此可设公切线的方程为,即,利用直线与圆相切可得出关于的方程组,求出的值,即可得出所求公切线的方程.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的标准方程为,则,可得,
其圆心为,半径为,
因为,即圆心在圆外,故圆内切于圆,
故,
易知公切线与直线垂直,且,故公切线的斜率为,
设公切线的方程为,即,
所以,解得,所以两圆公切线方程为.
故选:D.
【题型6:求圆的公切线长度】
【练方法】
公式结论
1.外公切线长
2.内公切线长
方法技巧
1.先计算圆心距,分清内外公切线选用对应公式
2.内公切线存在前提:(外离)
3.外切时内公切线长为0
(25-26高二上·江苏常州·期中)已知圆和圆,则圆与公切线段的长度为__________.经典例题1例题
【答案】2
【分析】由圆和圆的圆心和半径确定两圆位置关系,从而得到轴为与的一条公切线,确定与轴相切的点坐标,即可得公切线段的长度.
【详解】圆的圆心为,半径,
则轴为的切线,切点为,
圆的圆心,半径,
则轴为的切线,切点为,
如图所示:
又,
则,故两圆相交,则轴为圆与的一条公切线,
公切线段的长度为.
故答案为:2.
圆与圆的一条公切线长为______(填入一个答案即可).小试牛刀1
【答案】或(填一个即可)
【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).
(24-25高二上·湖南·阶段检测)圆:与圆:的内公切线长为( )小试牛刀2
A.3 B.5 C. D.4
【答案】D
【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
(2024·河南·模拟预测)已知圆,圆,直线分别与圆和圆切于两点,则线段的长度为__________.小试牛刀3
【答案】
【分析】利用圆与圆的位置关系,结合图形和几何关系,即可求解.
【详解】圆,圆心,半径,
圆,圆心,半径,
圆心距,由,
所以两圆相交,则.
故答案为:
【题型7:利用圆与圆的位置关系求参数范围】
(25-26高二下·内蒙古·期末)已知,若圆上存在点,使得,则的取值范围为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】圆的圆心,半径为,
依题意,以点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则,
而,因此,解得,
所以的取值范围为.
(25-26高三·全国·一轮复习)已知圆,则圆C的半径为________;若M是圆C上任意一点,且点满足是钝角,则正数的取值范围是________.小试牛刀1
【答案】 1
【分析】将圆的一般方程化为标准方程即可求解半径;由是钝角得出M点在以为直径的圆内,列出不等式求解即可.
【详解】圆化为,
所以圆的半径为1,圆心;
是钝角,表示M点在以为直径的圆内,
设以为直径的圆为圆O,则两圆内含,圆C在内部,
两圆心距离,圆C的半径为1,圆半径为,
由.
(2026·山东淄博·三模)已知两点,,若圆上存在点P使得,则实数m的取值范围是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知可得点在以为直径的圆上,再利用圆与圆的位置关系求出的范围.
【详解】由点及,得点在以为直径的圆上,
其圆心,半径,而圆的圆心,半径,
又点在圆上,因此,即,则,
又点与点都不重合,即,则,即,
所以实数m的取值范围是.
(2026·陕西榆林·三模)已知两点,若圆上存在点使得,则实数的取值范围是( )小试牛刀3
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可知,点在以为直径的圆上,根据圆与圆的位置关系可得的范围.
【详解】因为,所以点在以为直径的圆上,
又因为点在圆上,所以,
即,
所以,解得.
课后过关检测
一、单选题
1.(25-26高二上·江西赣州·期末)若圆:与圆:外切,则( )
A.1 B.2 C.9 D.1或9
【答案】A
【分析】利用两圆外切的性质列方程求解即得.
【详解】圆:的圆心为,半径为,
而圆:的圆心为,半径为,
因两圆外切,则,解得.
故选:A.
2.(25-26高二下·陕西咸阳·期末)已知圆:与圆:的交点为,,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得:两圆方程之差即为直线的方程,运算求解即可.
【详解】已知:,:,
则直线的直线方程为:,
整理得:.
3.(25-26高二下·安徽马鞍山·期中)若圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
而,因此圆与圆外切,
所以圆与圆的公切线条数为3.
4.(25-26高二下·河南·阶段检测)若圆与圆交于M,N两点,则直线MN的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
,圆与圆相交,直线的斜率为,
而,因此直线的斜率为,其倾斜角为.
5.(2026·山西太原·二模)已知圆与圆有且仅有三条公切线,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据公切线条数判断两圆的位置关系,再根据圆心距列式求解.
【详解】∵圆的标准方程为,∴圆的圆心为,半径为.
又圆的圆心为,半径为.
∴两圆的圆心距为.
∵两圆有且仅有三条公切线,∴两圆外切,
,解得.
6.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知圆与圆的两条公切线互相垂直,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,结合两圆的位置关系,可得四边形与四边形均为正方形,结合勾股定理,列式求解,即可得答案
【详解】圆C的圆心为,半径,圆O的圆心为,
因为,所以在圆C内部,
因为两圆有两条公切线,且垂直,所以两圆相交,
设圆C与两切线分别交于点A、B,圆O与两切线分别交于点D、E,两切线交于点F,
连接CA、CB、OD、OE、OC,过O作,如图所示,
则四边形与四边形均为正方形,
则四边形为矩形,且,,
在中,,所以,
则,即,解得或(舍),
7.(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)圆与圆的公共弦的长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【详解】将圆与圆的方程作差可得,
所以两圆相交弦所在直线的方程为,
圆的圆心为原点,半径为,
原点到直线的距离为,
所以两圆的公共弦长为.
8.(25-26高一下·重庆·期末)已知圆与圆相交于A、B两点,若四边形的面积为,则( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】设,则为的中点,由四边形的面积为,可得的表达式,利用勾股定理可得出关于的方程,解出的值,即可求得.
【详解】圆,即,则圆心为,半径为1,则,
设,由题意可知,为的中点,,,
故四边形的面积为,
则,故,
所以,
所以,
又因为,所以,
得,解得,因此.
9.(25-26高二下·广东·期末)已知圆和圆,直线与,均相切,切点分别为,,则( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】B
【详解】由圆与相切,则圆心到直线l的距离,则或,
若,由圆与相切,则圆心到直线l的距离,不合题意;
若,由圆与相切,则,
由于圆心距(分别为两圆半径),此时两个圆外切,
如图,过点作,则,,
于是.
二、多选题
10.(25-26高二下·安徽马鞍山·阶段检测)点在圆上,点在圆上,则下列说法正确的是( )
A.圆,圆有两条公切线
B.的最大值为7
C.两个圆心所在的直线斜率为
D.两个圆的公共弦所在直线的方程为
【答案】BC
【分析】先把两个圆的方程都转化成标准形式,得出圆心坐标和半径大小,再算圆心距,并判断位置关系,求的最值,及圆心连线斜率,最后逐一判断选项即可.
【详解】圆,圆心,半径,
圆,即,
所以圆心,半径,
则,
所以两圆相离,有四条公切线,A错误.
的最大值:的最大值为7,B正确;
C.选项:两圆心连线斜率,C正确.
D.选项:两圆外离,无相交弦,故方程不存在,D错误.
11.(2026·全国二卷·高考真题)已知:,:,则( )
A.点的坐标为
B.当时,与轴相切
C.当时,与相切
D.当与相交时,两个交点所在直线的方程为
【答案】BC
【分析】对于A,求出的圆心坐标即可判断;
对于B,利用圆心到的距离即可判断;
对于C,求出两个圆的圆心距与半径之差,半径之和比较即可判断;
对于D,将两个圆的方程相减化简即可求解.
【详解】由:,化简可得,
所以,的圆心,半径,故A错误;
对于B,由,得的半径,所以圆心到轴的距离,即与轴相切,故B正确;
对于C,由,得的半径,由于的圆心为,半径,所以,则与内切,故C正确;
对于D,由,化简得:,
所以与两个交点所在直线的方程为,故D错误.
12.(25-26高二下·山西·期末)已知点在圆上,点在圆上,则( )
A.两圆只有一个公共点 B.圆与轴相切
C.的取值范围为 D.面积的最大值为5
【答案】BD
【分析】由方程可知各圆圆心和半径,对于A:求得,即可判断两圆位置关系;对于B:可得圆心到x轴的距离,可知圆与x轴相切;对于C:根据圆的性质分析判断;对于D:可得点到直线的距离最大值为,即可得面积最值.
【详解】由题知圆的圆心,半径,
圆可化为16,故圆的圆心,半径,
则,所以两圆相交,故A错误;
因为圆心到x轴的距离,所以圆与x轴相切,故B正确;
由圆的性质可得,且,
所以的取值范围为,故C错误;
由圆的性质可知点到直线的距离最大值为,
所以面积的最大值为,故D正确;
13.(25-26高二下·广西梧州·期末)已知圆:,则下列说法正确的有( )
A.点在圆内
B.直线截圆所得的弦长为
C.圆:与圆外离
D.圆在点处的切线方程为
【答案】ACD
【分析】对于A,将点代入圆方程,可判断选项正误;对于B,算出直线到圆心距离,再由弦长公式可判断选项正误;对于C,比较两圆圆心距与两圆半径和大小关系可判断选项正误;对于D,利用切线过且和垂直可得切线方程,从而判断选项正误.
【详解】对于A,将点代入圆方程得:,所以点在圆内,A正确;
对于B,直线到圆心距离为,则直线截圆O所得的弦长为:,故B错误;
对于C,两圆圆心距为,两圆半径和为,从而两圆外离,故C正确;
对于D,易得在圆上,且在A点处切线与垂直.,则切线斜率为,切线方程为:,故D正确.
14.(25-26高二下·安徽·期中)已知点P在圆上运动,过点P作圆的两条切线,切点分别为A,B,则( )
A.圆与圆外切
B.当直线与圆相切时,的面积为
C.的最小值为
D.的最小值为
【答案】BC
【分析】根据圆与圆的位置关系即可判断A;直线与圆的位置关系和三角形的面积公式计算即可判断B;如图,确定当取最小值时取得最小值,结合点与圆的位置关系计算即可判断C;设,根据平面向量数量积的定义,由选项C可得,结合换元法和基本不等式计算即可判断D.
【详解】对于A,因为圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
且,所以圆与圆外离,故A错误;
对于B,当与圆相切时,,
所以的面积为,故B正确.
对于C,连接,则,
当取最小值时取得最小值,
又,所以,故C正确;
对于D,设,则,
在中, ,则,
由对C的分析,知,
所以 ,
令,则,,
当且仅当时等号成立,故D错误.
三、填空题
15.(2025·江苏·模拟预测)写出与圆和都相切的一条直线的方程______.
【答案】(或,)
【分析】由题知两圆位置关系为外切,有三条公切线,进而作出图象,结合图象可设公切线方程为,再根据相切关系建立方程,,两式作比得,再分类求解即可.
【详解】由题知的圆心为,半径为,
的圆心为,半径为,
所以,故两圆位置关系为外切,有三条公切线.
如图,由图可知,公切线方程斜率存在,故设方程为,
则由直线与相切得:,即,
由直线与相切得:,即,
所以,即,
所以,
当时,,代入整理得,解得或,
此时公切线方程为()或,
当时,,代入整理得,解得,此时公切线方程为(),
综上,所求的公切线方程为,或
故答案为:(或,)
16.(2026高二·全国·专题练习)已知圆心均在x轴上的两圆外切,半径分别为,若两圆的一条公切线的方程为 ,则___________
【答案】3
【分析】设两圆心分别为,切线与x轴的交点为,由切线斜率可求出切线与x轴的夹角,再结合即可求解.
【详解】两圆的一条公切线的方程为 过点,斜率为,
和x轴的夹角,则不妨设两圆心为,则,
可得,
又两圆外切,
则,
则,故.
故答案为:3
17.(2026高三下·四川成都·专题练习)已知圆,圆,则圆和圆的公共弦长为________.
【答案】
【分析】先用两圆方程相减得到公共弦方程,再用点到直线的距离公式求出圆心到公共弦的距离,最后用勾股定理即可求解.
【详解】圆 ,圆心为,半径为;
圆 ,圆心为,半径为;
圆心距,
因为,所以两圆相交.
两圆方程相减得公共弦方程为:,即,
故圆心到公共弦的距离,
公共弦长为:.
四、解答题
18.(25-26高二上·云南楚雄·期末)已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知圆,判断圆与圆的位置关系,并写出一条圆与圆的公切线方程.
【答案】(1)
(2)圆与圆外切,.
【分析】(1)由题可知直线的方程为,
中点的坐标为,线段的中垂线方程为,与已知直线联立,解得圆心,计算,得到半径;
(2)圆心距,恰好等于两圆半径之和,因此两圆外切;设公切线方程为,利用圆心到切线的距离等于半径,列出方程组:解得三组解即得.
【详解】(1)由题可知直线的方程为,
中点的坐标为,
线段的中垂线方程为,所以圆心在直线上,
又圆心在直线上,所以直线与直线的交点就是圆心.
由得即.
又,
所以圆的方程为.
(2)由题可知,
所以,
两个圆的半径之和为,
所以圆与圆外切,
所以圆与圆有三条公切线,设其中有斜率的公切线方程为,
由圆心到切线的距离等于半径,得,
解得或或
所以公切线的方程为或或,
故其中一条公切线方程为:.(也可答另外两条中的其中一条)
1
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$2026年新高二数学上学期暑假常考题型归纳
【2.5.2 圆与圆的位置关系】
总览
题型梳理
【教材知识梳理】
位置关系的判断方法
(1)代数法:
联立两圆方程,消元得一元二次方程,则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
方程组解的个数
2组
1组
0组
两圆的公共点个数
__ 2___个
__1___个
__0___个
两圆的位置关系
____相交________
____外切或内切________
___外离或内含_____
(2)几何法:若两圆的半径分别为,,两圆圆心的距离为,则两圆的位置关系如下:
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
与,的关系
____ ________
_____ _______
____________
____ ________
_____ _______
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:判断圆与圆的位置关系】
【练方法】
公式结论
1.两圆外离
2.两圆外切
3.两圆相交
4.两圆内切
5.两圆内含
方法技巧
1.先求出两个圆的圆心坐标、半径,再计算圆心距
2.将与、比较大小判定位置关系
3.优先几何法,不推荐联立方程判别
(25-26高二下·上海·期中)圆与圆的位置关系是( )经典例题1例题
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
(25-26高二下·上海黄浦·期中)圆:与圆:的位置关系为( )小试牛刀1
A.内含 B.外切 C.相交 D.内切
(25-26高二下·上海闵行·期中)圆:与圆:的位置关系是( )小试牛刀2
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【题型2:由圆与圆的位置关系求参数范围】
【练方法】
方法技巧
1.配方得到圆心、半径,写出含参数的圆心距表达式
2.根据位置关系列出等式或不等式,去掉绝对值求解参数区间
3.区间端点对应相切情形,单独核验
(2026·陕西榆林·三模)已知直线平分圆:的面积,圆与圆:外切,则( )经典例题1例题
A. B. C.6 D.7
(25-26高二下·湖北襄阳·期中)已知,若两圆和外切,则的最大值为( )小试牛刀1
A. B. C. D.
(25-26高二下·湖南长沙·阶段检测)已知圆,圆,若圆与圆内切,则实数a的值为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(2026·山东枣庄·二模)在平面直角坐标系中,已知圆,圆,若圆与圆相交,则的值可以为( )小试牛刀3
A.7 B.5 C.3 D.1
【题型3:求相交圆的公共弦长】
【练方法】
公式结论
1.两圆方程相减得到公共弦所在直线方程
2.取其中一个圆心,计算圆心到公共弦直线距离
3.弦长公式
方法技巧
1.两圆一般方程直接相减消去二次项得到公共弦直线
2.选用计算简便的圆求圆心到弦的距离
3.仅两圆相交时存在公共弦
(25-26高三下·河南驻马店·阶段检测)已知圆与,则圆与圆的公共弦长为________.经典例题1例题
(24-25高二上·天津·期中)圆与圆的公共弦长为__________.小试牛刀1
(25-26高二下·上海·期中)已知圆与相交于、两点,则公共弦的长为( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(25-26高二下·上海浦东新·期中)已知两圆和. 求:小试牛刀3
(1)取何值时两圆外切?
(2)当时,两圆相交于两点,求公共弦所在的直线方程及.
【题型4:圆的公切线条数】
【练方法】
公式结论
1.外离4条公切线(2外公切,2内公切)
2.外切3条公切线
3.相交2条公切线(只有外公切线)
4.内切1条公切线
5.内含0条公切线
方法技巧
1.先判定两圆位置关系,直接对应公切线数量
2.圆心距、半径大小是判断核心依据
(2026·福建泉州·模拟预测)已知圆与恰有一条公切线,则的最大值为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高二上·广西河池·阶段检测)已知圆:与圆:有且仅有三条公切线,则的值为__________.小试牛刀1
(2026·河北保定·二模)已知关于直线对称, ,则与的公切线的数量为( )小试牛刀2
A.1 B.2 C.3 D.4
(2026·云南曲靖·模拟预测)已知圆与圆至少有三条公切线,则实数的取值范围是( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型5:求圆的公切线方程】
【练方法】
公式结论
设切线,圆心到直线距离等于自身半径
方法技巧
1.先讨论斜率不存在的竖直线,防止漏解
2.区分外公切线、内公切线,距离等式符号不同
3.解出参数后代回检验是否满足相切条件
(25-26高一下·重庆·期中)圆,圆,且,分别为两圆半径,圆和圆有且仅有一条公切线,则直线的方程为__________.经典例题1例题
(2026·新疆乌鲁木齐·二模)(多选)已知圆和圆,则下列直线与两圆都相切的是( )小试牛刀1
A. B.
C. D.
(25-26高三下·天津南开·阶段检测)设直线,圆,若直线与都相切,则方程为__________.小试牛刀2
(25-26高二上·广东广州·期末)已知圆与圆相内切,则与的公切线方程为( )小试牛刀3
A. B.
C. D.
【题型6:求圆的公切线长度】
【练方法】
公式结论
1.外公切线长
2.内公切线长
方法技巧
1.先计算圆心距,分清内外公切线选用对应公式
2.内公切线存在前提:(外离)
3.外切时内公切线长为0
(25-26高二上·江苏常州·期中)已知圆和圆,则圆与公切线段的长度为__________.经典例题1例题
圆与圆的一条公切线长为______(填入一个答案即可).小试牛刀1
(24-25高二上·湖南·阶段检测)圆:与圆:的内公切线长为( )小试牛刀2
A.3 B.5 C. D.4
(2024·河南·模拟预测)已知圆,圆,直线分别与圆和圆切于两点,则线段的长度为__________.小试牛刀3
【题型7:利用圆与圆的位置关系求参数范围】
(25-26高二下·内蒙古·期末)已知,若圆上存在点,使得,则的取值范围为( )经典例题1例题
A. B. C. D.
(25-26高三·全国·一轮复习)已知圆,则圆C的半径为________;若M是圆C上任意一点,且点满足是钝角,则正数的取值范围是________.小试牛刀1
(2026·山东淄博·三模)已知两点,,若圆上存在点P使得,则实数m的取值范围是( )小试牛刀2
A. B. C. D.
(2026·陕西榆林·三模)已知两点,若圆上存在点使得,则实数的取值范围是( )小试牛刀3
A. B. C. D.
课后过关检测
一、单选题
1.(25-26高二上·江西赣州·期末)若圆:与圆:外切,则( )
A.1 B.2 C.9 D.1或9
2.(25-26高二下·陕西咸阳·期末)已知圆:与圆:的交点为,,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高二下·安徽马鞍山·期中)若圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26高二下·河南·阶段检测)若圆与圆交于M,N两点,则直线MN的倾斜角为( )
A. B. C. D.
5.(2026·山西太原·二模)已知圆与圆有且仅有三条公切线,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)在平面直角坐标系中,已知圆与圆的两条公切线互相垂直,则( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)圆与圆的公共弦的长为( )
A.2 B. C.4 D.
8.(25-26高一下·重庆·期末)已知圆与圆相交于A、B两点,若四边形的面积为,则( )
A.2 B.4 C. D.
9.(25-26高二下·广东·期末)已知圆和圆,直线与,均相切,切点分别为,,则( )
A.3 B. C.4 D.
二、多选题
10.(25-26高二下·安徽马鞍山·阶段检测)点在圆上,点在圆上,则下列说法正确的是( )
A.圆,圆有两条公切线
B.的最大值为7
C.两个圆心所在的直线斜率为
D.两个圆的公共弦所在直线的方程为
11.(2026·全国二卷·高考真题)已知:,:,则( )
A.点的坐标为
B.当时,与轴相切
C.当时,与相切
D.当与相交时,两个交点所在直线的方程为
12.(25-26高二下·山西·期末)已知点在圆上,点在圆上,则( )
A.两圆只有一个公共点 B.圆与轴相切
C.的取值范围为 D.面积的最大值为5
13.(25-26高二下·广西梧州·期末)已知圆:,则下列说法正确的有( )
A.点在圆内
B.直线截圆所得的弦长为
C.圆:与圆外离
D.圆在点处的切线方程为
14.(25-26高二下·安徽·期中)已知点P在圆上运动,过点P作圆的两条切线,切点分别为A,B,则( )
A.圆与圆外切
B.当直线与圆相切时,的面积为
C.的最小值为
D.的最小值为
三、填空题
15.(2025·江苏·模拟预测)写出与圆和都相切的一条直线的方程______.
16.(2026高二·全国·专题练习)已知圆心均在x轴上的两圆外切,半径分别为,若两圆的一条公切线的方程为 ,则___________
17.(2026高三下·四川成都·专题练习)已知圆,圆,则圆和圆的公共弦长为________.
四、解答题
18.(25-26高二上·云南楚雄·期末)已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的方程;
(2)已知圆,判断圆与圆的位置关系,并写出一条圆与圆的公切线方程.
1
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