内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系 课时同步练习
2026-2027学年高二数学同步备课系列【基础题】——解析版
一、选择题(共8小题)
1.(2024-2025·湖南长沙高二上期中)已知圆与圆外切,则的值为()
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】圆:,其圆心,半径.
将圆方程配方:,
可得圆心,半径.
则圆心距.
因为两圆外切,所以,即,解得.
故选B.
2.圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
【答案】C
【解析】依题意得:圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为和半径为,
因为,,所以,
故两圆为外切.
故选:C.
3.两圆x2+y2-1=0与x2+y2+3x+9y+2=0的公共弦长为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【解析】两圆方程相减,得公共弦所在直线的方程为x+3y+1=0,圆x2+y2-1=0的圆心为(0,0),半径长为1,
又(0,0)到直线x+3y+1=0的距离为,
所以公共弦长为2=.
4.圆x2+y2=1与圆x2+y2+2x+2y+1=0的交点坐标为 ( )
A.(1,0)和(0,1) B.(1,0)和(0,-1) C.(-1,0)和(0,-1) D.(-1,0)和(0,1)
【答案】C
【解析】由
解得或
所以两圆的交点坐标为(-1,0)和(0,-1).
5.圆(x-2)2+(y+1)2=5关于原点对称的圆的方程为( )
A.(x-2)2+(y-1)2=5 B.(x+1)2+(y-2)2=5
C.(x-1)2+(y+2)2=5 D.(x+2)2+(y-1)2=5
【答案】D
【解析】由圆(x-2)2+(y+1)2=5,得圆心为(2,-1),半径r=,
圆心(2,-1)关于原点对称点为(-2,1),
∴圆(x-2)2+(y+1)2=5关于原点对称的圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5.故选D.
6.已知圆C1:(x+1)2+(y-1)2=4,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C2的方程为( )
A.(x+2)2+(y-2)2=4 B.(x-2)2+(y+2)2=4
C.(x+2)2+(y+2)2=4 D.(x-2)2+(y-2)2=4
【答案】B
【解析】根据题意,设圆C2的圆心为(a,b),
圆C1:(x+1)2+(y-1)2=4,其圆心为(-1,1),半径为2,
若圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,
则圆C1与C2的圆心关于直线x-y-1=0对称,
且圆C2的半径为2,
则有
解得
则圆C2的方程为(x-2)2+(y+2)2=4.
7.圆与圆的公切线有( )条.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】圆和圆的圆心为,半径为
圆心距,,
所以,
所以两圆相交,有2条公切线,所以选择B.
8.(2024-2025·江苏高二期中)已知以为圆心的圆与圆相内切,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】圆的圆心,半径,圆的圆心.
可得圆心距.
因为两圆内切,所以,
又因为点在圆外部,所以,解得.
已知圆圆心,半径,可得圆方程为.
答案是C选项.
二、多选题(共3小题)
9.下列圆中与圆相切的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】圆的圆心为,半径为4.
A选圆心为,半径为2,
所以,,
所以圆与内切,所以选项A正确;
B选项的圆心为,半径为1,
所以,,
所以圆与外切,所以选项B正确;
C选项的圆心为,半径为4,
所以,,
所以圆与不相切,所以选项C错误;
D选项的圆心为,半径为1,
所以,,
所以圆与不相切,所以选项D错误.所以选择AB.
10.(2025-2026·福建漳州高二上期中)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】BD
【解析】圆的圆心为,半径为2;圆的圆心为,半径为.
对于选项A:
由两圆外切的性质得.
由得.
故,得.
故选项A错误.
对于选项B:
圆心到直线的距离为2,等于圆的半径.
故直线与圆相切.
圆心到直线的距离为1,等于圆的半径().
故直线与圆相切.
故直线为两圆的一条公切线,选项B正确.
对于选项C:
由,得,两圆相交.
将两圆方程相减得.
故两圆公共弦所在直线的方程为.
故选项C错误.
对于选项D:
圆心到直线的距离.
由弦长公式得公共弦长度为.
故选项D正确.
故选: BD.
11.下列圆中与圆C:x2+y2+2x-4y+1=0相切的是( )
A.(x+2)2+(y+2)2=9 B.(x-2)2+(y+2)2=9
C.(x-2)2+(y-2)2=25 D.(x-2)2+(y+2)2=49
【答案】BCD
【解析】由圆C:x2+y2+2x-4y+1=0,可知圆心C的坐标为(-1,2),半径r=2.
A项,圆心C1(-2,-2),半径r1=3.
∵|C1C|=∈(r1-r,r1+r),
∴两圆相交;
B项,圆心C2(2,-2),半径r2=3,
∵|C2C|=5=r+r2,
∴两圆外切,满足条件;
C项,圆心C3(2,2),半径r3=5,
∵|C3C|=3=r3-r,∴两圆内切;
D项,圆心C4(2,-2),半径r4=7,
∵|C4C|=5=r4-r,∴两圆内切.
三、填空题(共3小题)
12.两圆C1:x2+y2-2x=0与C2:x2+y2-4y=0的公共弦长为 .
【答案】
【解析】方法一 联立两圆的方程得方程组
两式相减得x-2y=0,此即为两圆的公共弦所在直线的方程,设两圆交点为A,B,则A,B两点的坐标满足
解得或
∴|AB|==.
方法二 如图所示,显然O(0,0)为两圆的一个交点,设另一交点为A,连接C2C1,C1A,两圆的公共弦OA与连心线C1C2交于M点,
则C1M⊥OA,|OA|=2|AM|.
由圆C1的方程,易得C1(1,0),|AC1|=1.由两圆的方程相减,得直线OA的方程为x-2y=0.
从而|C1M|==.
于是|OA|=2|AM|=2=2×=.故所求公共弦长为.
13.已知圆C:x2+y2=4与圆D:x2+y2-4x+2y+4=0相交于A、B两点,则两圆公共弦所在的直线方程为 ,公共弦AB的长为 .
【答案】2x-y-4=0
【解析】∵圆C:x2+y2=4与圆D:x2+y2-4x+2y+4=0,两式相减可得4x-2y-8=0,∴直线AB的方程为2x-y-4=0.圆C:x2+y2=4的圆心为C(0,0),半径为r=2,由圆心C(0,0)到直线AB的距离为d==,∴弦长|AB|=2 =2×=2×=.
14.已知圆,圆,则两圆的位置关系为 .
【答案】相交
【解析】对于圆,可化为标准方程,可知其圆心为,
半径;
对于圆,可化为标准方程,可知其圆心为,
半径;
故圆心距,而,于是两圆相交.
四、解答题(共2小题)
15.已知圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x+m=0.
(1)若圆C1与圆C2外切,求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,若直线l与圆C2的相交弦长为2且过点(2,1),求直线l的方程.
【答案】解 (1)圆C1:x2+y2=1,则C1(0,0),r1=1,由圆C2:x2+y2-6x+m=0,得(x-3)2+y2=9-m,则C2(3,0),r2=,∵圆C1与圆C2外切,∴|C1C2|=r1+r2,∴3=1+,解得m=5.
(2)由(1)得m=5,圆C2的方程为(x-3)2+y2=4,则C2(3,0),r2=2,由题意可得圆心C2到直线l的距离为d=1,当直线l无斜率时,直线方程为x=2.符合题意;当直线l斜率为k时,则直线方程为y-1=k(x-2),化为一般形式为kx-y-2k+1=0,则圆心(3,0)到直线l的距离为d==1,解得k=0,得直线方程为y=1.综上,直线l的方程为x=2或y=1.
16.已知圆C1:x2+y2-4x+2y=0与圆C2:x2+y2-2y-4=0.
(1)求证:两圆相交;
(2)求两圆公共弦所在直线的方程.
【答案】(1)证明 圆C1的方程可化为(x-2)2+(y+1)2=5,圆C2的方程可化为x2+(y-1)2=5,
∴C1(2,-1),C2(0,1),两圆的半径均为,
∵|C1C2|==2<2,
∴两圆相交.
(2)解 将两圆的方程相减即可得到两圆公共弦所在直线的方程,(x2+y2-4x+2y)-(x2+y2-2y-4)=0,即x-y-1=0.
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2.5.2 圆与圆的位置关系 课时同步练习
2026-2027学年高二数学同步备课系列【基础题】
一、选择题(共8小题)
1.(2024-2025·湖南长沙高二上期中)已知圆与圆外切,则的值为()
A.1 B.2 C.3 D.4
2.圆与圆的位置关系是( )
A. 相交 B. 内切 C. 外切 D. 内含
3.两圆x2+y2-1=0与x2+y2+3x+9y+2=0的公共弦长为( )
A. B. C. D.1
4.圆x2+y2=1与圆x2+y2+2x+2y+1=0的交点坐标为 ( )
A.(1,0)和(0,1) B.(1,0)和(0,-1) C.(-1,0)和(0,-1) D.(-1,0)和(0,1)
5.圆(x-2)2+(y+1)2=5关于原点对称的圆的方程为( )
A.(x-2)2+(y-1)2=5 B.(x+1)2+(y-2)2=5
C.(x-1)2+(y+2)2=5 D.(x+2)2+(y-1)2=5
6.已知圆C1:(x+1)2+(y-1)2=4,圆C2与圆C1关于直线x-y-1=0对称,则圆C2的方程为( )
A.(x+2)2+(y-2)2=4 B.(x-2)2+(y+2)2=4
C.(x+2)2+(y+2)2=4 D.(x-2)2+(y-2)2=4
7.圆与圆的公切线有( )条.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8.(2024-2025·江苏高二期中)已知以为圆心的圆与圆相内切,则圆的方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共3小题)
9.下列圆中与圆相切的是( )
A. B.
C. D.
10.(2025-2026·福建漳州高二上期中)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
11.下列圆中与圆C:x2+y2+2x-4y+1=0相切的是( )
A.(x+2)2+(y+2)2=9 B.(x-2)2+(y+2)2=9
C.(x-2)2+(y-2)2=25 D.(x-2)2+(y+2)2=49
三、填空题(共3小题)
12.两圆C1:x2+y2-2x=0与C2:x2+y2-4y=0的公共弦长为 .
13.已知圆C:x2+y2=4与圆D:x2+y2-4x+2y+4=0相交于A、B两点,则两圆公共弦所在的直线方程为 ,公共弦AB的长为 .
14.已知圆,圆,则两圆的位置关系为 .
四、解答题(共2小题)
15.已知圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-6x+m=0.
(1)若圆C1与圆C2外切,求实数m的值;
(2)在(1)的条件下,若直线l与圆C2的相交弦长为2且过点(2,1),求直线l的方程.
16.已知圆C1:x2+y2-4x+2y=0与圆C2:x2+y2-2y-4=0.
(1)求证:两圆相交;
(2)求两圆公共弦所在直线的方程.
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