内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系
知识点1:两圆位置关系的判断
1.几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,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
d与r1,r 2的关系
d>r1+r2
d=r1+r2
|r1-r2|<d
<r1+r2
d=|r1-r2|
d<|r1-r2|
2.代数法:设两圆的一般方程为:
C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=-4F1>0),
C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=-4F2>0),
联立方程得
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
【注意】判断两圆的位置关系时,应优先使用几何法,因为利用代数法判断两圆位置关系时,若方程组无解或有一组解时,无法准确判断两圆的位置关系.
考点一 判断圆与圆的位置关系
考点二 由圆的位置关系确定参数或范围
考点三 由圆与圆的位置关系确定圆的方程
考点四 相交圆的公共弦方程
考点五 两圆的公共弦长
考点六 圆的公切线条数
考点七 圆的公切线方程
考点八 圆的公切线长
考点一 判断圆与圆的位置关系
1.(25-26高二下·上海·期中)圆与圆的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
2.(25-26高二下·上海闵行·期中)圆:与圆:的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
3.(25-26高二下·浙江·开学考试)圆与圆的位置关系是( )
A.外离 B.相交 C.相切 D.内含
4.(25-26高二上·天津滨海新区·期末)圆与圆的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.相交 D.内含
考点二 由圆的位置关系确定参数或范围
5.(25-26高二下·广东东莞·期末)若圆与圆交于,两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
6.(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( )
A. B. C. D.
7.(2026·陕西商洛·模拟预测)若圆上总恰好存在两个点到点的距离为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(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( )
A. B. C. D.
考点三 由圆与圆的位置关系确定圆的方程
9.(2026高二·全国·专题练习)求过直线和圆的交点,且过原点的圆方程.
10.(25-26高二上·广西河池·阶段检测)已知圆.
(1)若直线过点,且与圆C相切,求直线的方程;
(2)若圆D的半径为1,圆心在直线上,且与圆C外切,求圆D的方程.
11.(2026高二·辽宁·学业考试)过圆和圆的交点,且圆心在直线上的圆的方程是______________.
12.(2026·河南郑州·一模)经过点以及圆与交点的圆的方程为______.
考点四 相交圆的公共弦方程
13.(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.
14.(2026·江苏苏州·三模)在平面直角坐标系中,已知圆:和圆:交于两点,则( )
A. B. C. D.
15.(25-26高二上·贵州遵义·期末)(多选)已知圆:与圆相交于,两点,直线,点为直线上一动点,过作圆的切线,,(,为切点),则说法正确的是( )
A.直线的方程为 B.线段的长为
C.直线过定点 D.的最小值是
16.(25-26高二下·福建厦门·期中)(多选)记圆:,圆:,则( )
A.
B.若坐标原点在圆上,则点在圆上
C.若圆与圆内切,则
D.当时,圆与圆的相交弦方程为
考点五 两圆的公共弦长
17.(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________.
18.(2026·重庆·模拟预测)设圆 与圆 交于 两点,则线段 的长度为( )
A. B. C. D.
19.(25-26高二上·江苏常州·期末)已知圆与圆相交于,两点,则两圆公共弦的长为______.
20.(25-26高三下·福建泉州·开学考试)已知圆,圆,则圆和圆的公共弦长为( )
A.3 B. C. D.
考点六 圆的公切线条数
21.(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__________.
22.(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( )
A.1 B.2 C.3 D.4
23.(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
24.(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( )
A. B. C. D.
考点七 圆的公切线方程
25.(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( )
A. B.
C. D.
26.(2026高三下·福建厦门·专题练习)圆与圆的两条公切线的交点坐标为________.
27.(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__________.
28.(2026·吉林通化·模拟预测)(多选)已知圆与圆,则下列说法正确的有( )
A.若,则两圆外离
B.若两圆相交,则
C.若,则两圆的公共弦所在直线方程为
D.若,则直线为两圆的公切线
考点八 圆的公切线长
29.(25-26高二上·四川资阳·期末)已知圆经过点,半径小于5,圆心在直线上,直线与相切;圆与圆关于直线对称.
(1)求圆的方程;
(2)求圆与圆的公切线的条数,并求公切线段的长度.
30.(25-26高二上·浙江湖州·阶段检测)(多选)点P在圆:上,点Q在圆:上,则( )
A.两圆的位置关系为外切 B.的最大值为12
C.两圆公切线段长为 D.两圆相交弦所在直线的方程为
31.(25-26高二上·天津南开·阶段检测)已知圆和圆,则下列结论中正确的是( )
A.圆与轴相切
B.两圆公共弦所在直线的方程为
C.有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线
D.两圆的公切线段长为
32.(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__________.
1.(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.
2.(25-26高二下·上海黄浦·期中)圆:与圆:的位置关系为( )
A.内含 B.外切 C.相交 D.内切
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.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知圆与圆交于A,B两点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
5.(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.
6.(25-26高二上·湖南·阶段检测)圆:与圆:的内公切线长为( )
A.3 B.5 C. D.4
7.(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( )
A. B.
C. D.
8.(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.
9.(2026·湖南湘西·三模)过一动点向圆作切线,切点分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
10.(25-26高一下·重庆·期末)(多选)已知点是圆上一动点,点,点,则( )
A.圆心的坐标为
B.点到直线的距离的最小值为
C.面积的最大值为
D.若点满足,则的最大值为
11.(25-26高二下·广西梧州·期末)(多选)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
12.(25-26高二下·山西·期末)(多选)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.(2026高三·全国·专题练习)(多选)已知点是曲线上一点,圆,下列说法正确的是( )
A.若曲线表示圆,则实数的取值范围是
B.若,则的最大值为
C.若点在圆上,则点到直线的距离的最小值为
D.若,过点作圆的切线,切点分别为、,则、的最小值为
14.(2026·江苏无锡·三模)已知圆:,圆:,M,N分别是圆,上的动点,P是轴上的动点,则的最小值为___________.
15.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知圆与圆相交于两点,且,则___________.
16.(2026高三下·广西·竞赛)已知为直线上一点,分别为圆与圆上的点,则的最大值为_________.
17.(25-26高二下·河南开封·开学考试)已知圆.
(1)过点作圆的切线,求的方程;
(2)若圆与圆相交于、两点,求公共弦所在直线的方程及公共弦的长.
18.(25-26高二上·江苏盐城·阶段检测)若圆与圆关于直线对称.
(1)求圆的方程;
(2)求圆与圆公切线的长度;
(3)过直线上一点作圆的切线,,切点为,,求当四边形面积最小时,的坐标.
2 / 16
1 / 16
学科网(北京)股份有限公司
$
2.5.2 圆与圆的位置关系
知识点1:两圆位置关系的判断
1.几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,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
d与r1,r 2的关系
d>r1+r2
d=r1+r2
|r1-r2|<d
<r1+r2
d=|r1-r2|
d<|r1-r2|
2.代数法:设两圆的一般方程为:
C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=-4F1>0),
C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=-4F2>0),
联立方程得
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
【注意】判断两圆的位置关系时,应优先使用几何法,因为利用代数法判断两圆位置关系时,若方程组无解或有一组解时,无法准确判断两圆的位置关系.
考点一 判断圆与圆的位置关系
考点二 由圆的位置关系确定参数或范围
考点三 由圆与圆的位置关系确定圆的方程
考点四 相交圆的公共弦方程
考点五 两圆的公共弦长
考点六 圆的公切线条数
考点七 圆的公切线方程
考点八 圆的公切线长
考点一 判断圆与圆的位置关系
1.(25-26高二下·上海·期中)圆与圆的位置关系是( )
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.
2.(25-26高二下·上海闵行·期中)圆:与圆:的位置关系是( )
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.
3.(25-26高二下·浙江·开学考试)圆与圆的位置关系是( )
A.外离 B.相交 C.相切 D.内含
【答案】A
【分析】根据圆心距和两圆半径的关系判断即可.
【详解】圆的圆心为,半径为;
圆的圆心为,半径为.
所以,
即,所以圆与圆外离.
4.(25-26高二上·天津滨海新区·期末)圆与圆的位置关系是( )
A.外切 B.内切 C.相交 D.内含
【答案】A
【分析】利用圆心距和半径之间的关系判断.
【详解】即,圆心,半径,
的圆心,半径,
则,
故两圆的位置关系是外切.
故选:A
考点二 由圆的位置关系确定参数或范围
5.(25-26高二下·广东东莞·期末)若圆与圆交于,两点,则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】已知圆,即 ① ,
圆 ② ,
①②消去二次项得: ,化简得直线的方程为 ,
因此直线斜率,又 ,由,可得.
6.(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( )
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.
7.(2026·陕西商洛·模拟预测)若圆上总恰好存在两个点到点的距离为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据条件,将问题转化成圆与圆有两个交点,再由圆与圆的位置关系,即可求解.
【详解】圆的圆心为,半径为3,
以为圆心,为半径的圆的方程为,
由题意可知,两圆有两个公共点,即两圆相交,所以,
解得,即或.
所以实数b的取值范围是.
8.(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( )
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.
考点三 由圆与圆的位置关系确定圆的方程
9.(2026高二·全国·专题练习)求过直线和圆的交点,且过原点的圆方程.
【答案】
【分析】设所求圆的方程为:,将原点代入方程可得,进而求解即可.
【详解】设所求圆的方程为:,
即,
因为所求圆过原点,所以,得,
故所求圆的方程为:.
10.(25-26高二上·广西河池·阶段检测)已知圆.
(1)若直线过点,且与圆C相切,求直线的方程;
(2)若圆D的半径为1,圆心在直线上,且与圆C外切,求圆D的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)求出已知圆的圆心和半径,然后按照直线的斜率存在和不存在两种情况分类讨论,进而利用圆心到直线的距离等于半径列方程求解即可;
(2)由题意设,利用两圆外切列方程求得或,代入圆的标准方程即可求解.
【详解】(1)圆,化为标准方程为,
所以圆C的圆心为,半径为5,
①若直线的斜率不存在,即直线为,符合题意;
②若直线的斜率存在,设直线的方程为,即.
由题意知,圆心到已知直线的距离等于半径5,
所以,即,解得,所以直线方程为.
综上,所求直线的方程为或;
(2)由圆心D在直线上,故设圆D的圆心为,
又已知圆C的圆心为,半径为5,
由两圆外切,可知,所以,
解得或,
所以或,
所以所求圆D的方程为或.
11.(2026高二·辽宁·学业考试)过圆和圆的交点,且圆心在直线上的圆的方程是______________.
【答案】
【分析】根据题意,先设经过两圆交点的圆的方程,求出其圆心,利用条件求得的值,回代即得所求圆的方程.
【详解】因为所求的圆过已知两圆的交点,故可表示为:,(*)
即(*),可得其圆心坐标为.
因为圆心在直线上,代入可得,解得.
代入(*),可得,
整理得即为所求圆的方程.
故答案为:.
12.(2026·河南郑州·一模)经过点以及圆与交点的圆的方程为______.
【答案】
【分析】求出两圆的交点坐标,设出所求圆的一般方程,将三点坐标代入,解出参数,可得答案.
【详解】联立,整理得,
代入,得,解得或,
则圆与交点坐标为,
设经过点以及的圆的方程为,
则,解得,
故经过点以及圆与交点的圆的方程为,
故答案为:
考点四 相交圆的公共弦方程
13.(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:.
14.(2026·江苏苏州·三模)在平面直角坐标系中,已知圆:和圆:交于两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】联立方程组求出公共直线的方程,计算原点到直线的距离,根据圆心角与弦心距、半径的关系求出的大小.
【详解】
联立方程组,可得直线的方程,
原点到直线的距离为,
在中,过作的垂线,垂足为,则为的中点,
,
在中,,
所以,
所以.
15.(25-26高二上·贵州遵义·期末)(多选)已知圆:与圆相交于,两点,直线,点为直线上一动点,过作圆的切线,,(,为切点),则说法正确的是( )
A.直线的方程为 B.线段的长为
C.直线过定点 D.的最小值是
【答案】BC
【分析】利用两圆方程相减即可得到公共弦所在直线方程来判断选项A;联立两圆方程,求出公共点坐标,即可求出线段的长,判断选项B;设,,可得直线方程和直线的方程,用点坐标表示出直线的方程,即可求出定点坐标判断选项C;当最小时,最小,利用点到直线距离公式和勾股定理求解即可判断选项D.
【详解】对于A选项,联立两式相减,得到即为直线的方程,
故A错误;
对于B选项,联立,可得联立或,
则,故B正确;
对于C选项,设,,因为,为圆的切点,
所以直线的方程为,
直线的方程为,设,则,
所以直线的方程为,
又因为,所以,
由,得到,
即直线过定点,故C正确;
对于D选项,因为,所以当最小时,最小,
且的最小值为,此时,故D错误.
16.(25-26高二下·福建厦门·期中)(多选)记圆:,圆:,则( )
A.
B.若坐标原点在圆上,则点在圆上
C.若圆与圆内切,则
D.当时,圆与圆的相交弦方程为
【答案】BD
【详解】对A:易知,,所以,故A错误;
对B:因为坐标原点在圆上,所以,所以圆:,由,所以点在圆上,故B正确;
对C:若圆与圆内切,则,故C错误;
对D:当时,圆:,圆:,两圆相交,
所以圆与圆的相交弦方程为,
化简得,故D正确.
考点五 两圆的公共弦长
17.(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________.
【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.
18.(2026·重庆·模拟预测)设圆 与圆 交于 两点,则线段 的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】圆,圆.
展开圆:,即.
两圆方程相减得公共弦:.
圆心到直线的距离:.
圆半径,弦长.
19.(25-26高二上·江苏常州·期末)已知圆与圆相交于,两点,则两圆公共弦的长为______.
【答案】4
【分析】联立两圆方程,求得公共弦所在直线方程,根据圆心到公共弦所在直线的距离,由几何法求得公共弦长.
【详解】圆与圆相交于,两点,
所以,两点坐标均满足两圆方程.
由,可得,即,
故两圆公共弦所在的直线方程为;
因为圆的圆心为,半径,
则圆心到直线的距离为,
所以,
则公共弦的长为4.
20.(25-26高三下·福建泉州·开学考试)已知圆,圆,则圆和圆的公共弦长为( )
A.3 B. C. D.
【答案】D
【分析】计算圆心距确定两圆相交,得到公共弦为,计算圆心到直线的距离,结合弦长公式求结论.
【详解】圆:,圆心为,半径为;
圆:,圆心为,半径为;
圆心距,,两圆相交.
公共弦为:,即,
故圆心到公共弦的距离,
公共弦长为:.
考点六 圆的公切线条数
21.(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__________.
【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.
22.(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( )
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.
23.(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.
24.(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( )
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.
考点七 圆的公切线方程
25.(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( )
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.
26.(2026高三下·福建厦门·专题练习)圆与圆的两条公切线的交点坐标为________.
【答案】
【详解】作图,圆的圆心,半径;
圆,圆心,半径.
而公切线交点在圆心连线上,同侧切点,构成,
所以,且与关于对称,结合中点坐标公式可得.
27.(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__________.
【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.
28.(2026·吉林通化·模拟预测)(多选)已知圆与圆,则下列说法正确的有( )
A.若,则两圆外离
B.若两圆相交,则
C.若,则两圆的公共弦所在直线方程为
D.若,则直线为两圆的公切线
【答案】BD
【分析】根据圆与圆位置关系计算可判断AB;根据两圆公共弦所在直线方程求法计算可判断C;根据直线与圆的位置关系计算可判断D.
【详解】由圆,得圆心,半径,
由圆,得圆心,半径.
对于A,若,,两圆外切,故A错误;
对于B,由两圆相交,得,
即,解得,故B正确;
对于C,若,则,
此时,所以两圆相交,
因为两圆方程作差得,
所以两圆的公共弦所在直线方程为,故C错误;
对于D,若,则到直线的距离,
到直线的距离,
所以直线为两圆的公切线,故D正确.
考点八 圆的公切线长
29.(25-26高二上·四川资阳·期末)已知圆经过点,半径小于5,圆心在直线上,直线与相切;圆与圆关于直线对称.
(1)求圆的方程;
(2)求圆与圆的公切线的条数,并求公切线段的长度.
【答案】(1)
(2)条,
【分析】(1)设圆心坐标,根据圆心到切线的距离等于半径,圆上点到圆心的距离也等于半径,列出方程,得出圆心坐标及半径,再根据对称得出答案;
(2)先确定两圆的位置关系,再利用公切线长度公式即可求得答案.
【详解】(1)设圆的圆心为,由题意可列方程:,解得或(舍).
所以圆的圆心为,半径.圆的圆心关于直线对称点为.
因此,圆的方程为:
(2)圆心距,因为,所以两圆相交,有2条公切线.
对于半径相等的两圆,外公切线段长度公式为:,代入得,
故有2条公切线,且公切线段长度为.
30.(25-26高二上·浙江湖州·阶段检测)(多选)点P在圆:上,点Q在圆:上,则( )
A.两圆的位置关系为外切 B.的最大值为12
C.两圆公切线段长为 D.两圆相交弦所在直线的方程为
【答案】BCD
【分析】对于A,由圆的方程明确圆心与半径,利用圆心距与半径差和的大小关系,可得其正误;对于B,根据圆的性质,可得圆上点的位置,可得其正误;对于C,根据圆切线的性质,结合直角梯形的性质以及勾股定理,可得其正误;对于D,联立两圆的方程,作差化简,可得其正误.
【详解】对于A,由圆可知圆心与半径,
圆可知圆心与半径,
因为,且,即,所以两圆相交,故A错误;
对于B,由圆的性质可知,故B正确;
对于C,由过圆心的半径垂直于切线,则公切线的长度为,故C正确;
对于D,联立方程可得,即,
两式相减可得,则相交弦所在直线的方程为,故D正确.
故选:BCD.
31.(25-26高二上·天津南开·阶段检测)已知圆和圆,则下列结论中正确的是( )
A.圆与轴相切
B.两圆公共弦所在直线的方程为
C.有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线
D.两圆的公切线段长为
【答案】C
【分析】先求出两圆的圆心坐标和半径,然后根据圆与圆之间的位置关系、勾股定理等知识逐项计算即可.
【详解】将圆和圆化成标准方程为:
圆和圆,
所以两个圆的圆心坐标和半径分别为.
因为与轴的距离为1,小于该圆的半径2,所以圆与轴不相切,A错误;
因为,所以两圆相交,
所以两圆的公共弦所在直线方程为两个圆的方程相减,得到方程,
即,所以B错误;
因为两圆的位置关系是相交,所以有且仅有一个点,使得过点能作两条与两圆都相切的直线,C正确;
根据勾股定理可得,公切线段长为,D错误;
故选:C.
32.(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__________.
【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.
1.(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.
2.(25-26高二下·上海黄浦·期中)圆:与圆:的位置关系为( )
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.
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.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知圆与圆交于A,B两点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】两圆方程直接作差,整理可得所求直线方程.
【详解】易知两圆相交,两圆方程作差,,
即,
化简可得直线的方程为.
5.(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.
6.(25-26高二上·湖南·阶段检测)圆:与圆:的内公切线长为( )
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
7.(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( )
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.
8.(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),
9.(2026·湖南湘西·三模)过一动点向圆作切线,切点分别为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求得以为直径的圆的方程,与圆方程相减得到直线方程,进而可求解.
【详解】因为是圆的切线,所以,
所以是圆与以为直径的圆的公共弦,的中点为,
可得以为直径的圆的方程为①,
又因为②,
①与②相减得,直线,即,
由可得,
即过定点,点位于圆内部.
设圆心到直线的距离为,则,
当时,最大,最小,
由题可知,所以.
10.(25-26高一下·重庆·期末)(多选)已知点是圆上一动点,点,点,则( )
A.圆心的坐标为
B.点到直线的距离的最小值为
C.面积的最大值为
D.若点满足,则的最大值为
【答案】ABD
【分析】将圆方程配方得到圆心坐标,选项A直接判断;选项B先求出直线 的方程,圆心到直线距离减去半径即得圆上点到直线距离的最小值;选项C以 为底,最大高为圆心到直线距离加半径,计算面积后与选项值比较;选项D由 得点 的轨迹圆,再求两圆上点距离的最大值(圆心距加两半径之和),与选项数值核对即可.
【详解】对于A选项,将圆化为标准方程,故圆心为,所以A正确;
对于B选项,直线的方程为,所以圆心到直线距离,半径,故点到直线的距离最小值,所以B正确;
对于C选项,,点到距离最大值为,
所以面积最大为,不是,所以C错误;
对于D选项,由,设, 所以
整理得,所以
所以点的轨迹是圆心为,半径的圆,
因为在圆上,在圆上,
两圆圆心距,两圆半径分别为,,
所以最大距离为:,所以D正确.
11.(25-26高二下·广西梧州·期末)(多选)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.
12.(25-26高二下·山西·期末)(多选)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.(2026高三·全国·专题练习)(多选)已知点是曲线上一点,圆,下列说法正确的是( )
A.若曲线表示圆,则实数的取值范围是
B.若,则的最大值为
C.若点在圆上,则点到直线的距离的最小值为
D.若,过点作圆的切线,切点分别为、,则、的最小值为
【答案】BC
【分析】对于A,根据一般方程表示圆的条件即可判断;对于B,时,可知圆心,半径,结合设,即,再根据点到直线的距离求解;对于C,求出圆心到直线的距离,最小值用即可;对于D,设点到圆心的距离为,,得到,结合两圆位置关系求出的范围,再由单调性求最值即可.
【详解】解:对于A,因为曲线表示圆,所以,解得,故A不正确;
对于B,当时,,即,,
其圆心,半径,
设,即,所以点在直线上,
所以直线和圆有公共点,
所以圆心到直线的距离,
化简得,解得,故B正确;
对于C,因为圆心到直线的距离,
所以点到直线的距离的最小值,
等于圆心到的距离减去其半径,所以最小值为,故C正确;
对于D,设点到圆心的距离为,圆的半径为,,则,
所以,则,
所以,
因为,
所以,即,所以,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
因为,所以最小值取不到,
又因为在上单调递增,所以当时,取最小值为,故D不正确.
14.(2026·江苏无锡·三模)已知圆:,圆:,M,N分别是圆,上的动点,P是轴上的动点,则的最小值为___________.
【答案】/
【分析】根据题意画出图形,结合图形求出圆关于轴的对称圆的圆心坐标与半径,再求出圆与圆的圆心距减去两个圆的半径和,即为的最小值.
【详解】作出图形,如图所示:
圆关于轴的对称圆的圆心坐标为,半径为,圆的圆心坐标为,半径为,
由图象可知当三点共线时,取得最小值,同时取得最小值,
所以的最小值为.
15.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知圆与圆相交于两点,且,则___________.
【答案】2
【分析】利用两圆的相交关系,求出相交弦方程,再由已知及点线距离公式列方程求参数r.
【详解】由圆,得圆心为,半径,
由圆,得圆心为,半径为,
所以两圆的圆心距,
两圆方程相减,得公共弦的方程:,
化简得,则到直线的距离为,
要使两圆相交,需使,解得,
,可得,因,则,
由,解得,满足,
因此的值为.
16.(2026高三下·广西·竞赛)已知为直线上一点,分别为圆与圆上的点,则的最大值为_________.
【答案】
【分析】先求圆关于直线对称圆:,则对于圆上的任意点,在圆上存在点,使得,进而只需求的最大值,结合图形判断可得.
【详解】圆:的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
所以圆心关于直线对称点为,半径,
故圆:与圆:关于直线的对称.
对于圆上的任意点,在圆上存在点,使得.
因此只需求的最大值.
因为,则圆和圆外切,
,
当且仅当三点共线时等号成立.
因为当,,时等号成立,
所以所求最大值为.
17.(25-26高二下·河南开封·开学考试)已知圆.
(1)过点作圆的切线,求的方程;
(2)若圆与圆相交于、两点,求公共弦所在直线的方程及公共弦的长.
【答案】(1)或
(2),
【分析】(1)求出圆心和半径,求出的值判断出在圆的外部,分别按照切线不存在斜率时和切线存在斜率讨论求解,当切线的斜率存在时,利用点斜式设出切线方程,求出圆心到直线切线的距离,由得到的方程,解出的值,将代入切线方程得到所求.
(2)两圆相减得到公共弦所在直线的方程;求出圆心到直线的距离为,则计算得解.
【详解】(1),,
,
,,
在圆的外部,
当切线不存在斜率时,切线方程为,
此时圆心到直线的距离为,
则直线不是圆的切线;
当切线存在斜率时,设切线方程为,
即,
圆心到直线的距离为,
解得或,
当时,切线方程为,即;
当时,切线方程为,即;
综上可得,切线的方程为或.
(2)①,
②,
①②这两个等式相减,得到,即,
则公共弦所在直线的方程为;
圆心到直线的距离为,
则
即公共弦的长为.
18.(25-26高二上·江苏盐城·阶段检测)若圆与圆关于直线对称.
(1)求圆的方程;
(2)求圆与圆公切线的长度;
(3)过直线上一点作圆的切线,,切点为,,求当四边形面积最小时,的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设,根据题意列出关于的方程,求得即可得出圆的方程;
(2)首先得两圆相交,进一步得所求为;
(3)首先得四边形面积最小时的条件,再结合求出点的坐标.
【详解】(1)由题意,设,关于直线对称.
,且,
,圆心为,半径为,圆的方程.
(2)由(1)知圆,圆心为,半径为,
圆,圆心为,半径为,
两圆相交,有两条公切线.
又公切线的长度等于.
(3)圆的半径,
则四边形的面积.
设,
,
当时,,此时四边形的面积最小,为.
当四边形面积最小时,的坐标为.
2 / 16
1 / 16
学科网(北京)股份有限公司
$