摘要:
**基本信息**
高中数学圆与圆的位置关系同步练,以“基础巩固-能力提升-综合应用”分层设计,通过北京地域考题强化从概念辨析到存在性问题的递进巩固,培养几何直观与推理能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|位置关系判定(几何法/代数法)、概念辨析|判断正误题结合直接位置关系选择题(如单选1-2),夯实几何直观|
|能力提升|公切线条数、相切条件参数、充要条件|通过公切线(单选3)、参数求解(单选4)题,发展推理能力|
|综合应用|相交弦、存在性问题、切线方程|解答题(15-16)整合位置关系判断与切线方程,体现模型观念|
内容正文:
2.5.2圆与圆的位置关系同步练(北京专用)
教材知识梳理
1.圆与圆位置关系的判定
(1)几何法:若两圆的半径分别为,,两圆连心线的长为d,则两圆的位置关系的判断方法如下:
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
d与,的关系
__________
______
______
______
______
(2)代数法:通过两圆方程组成方程组的公共解的个数进行判断.
消元,一元二次方程
【答案】 ,相交,内切或外切,外离或内含
2.判断正误
(1)若两圆没有公共点,则两圆一定外离.( )
(2)若两圆外切,则两圆有且只有一个公共点,反之也成立.( )
(3)若两圆有公共点,则.( )
【答案】 × × √
【详解】(1)两圆没有公共点,可以是外离,也可以是内含,错误;
(2)两圆有一个公共点,可以是内切,也可以是外切,错误;
(3)两圆有公共点,则|r1−r2|≤d≤r1+r2
同步练(最新北京同步考题)
一、单选题
1.(25-26高二上·北京西城·期中)圆和圆的位置关系是( )
A.相交 B.内切 C.外离 D.内含
【答案】C
【分析】求出两圆圆心距,并与两圆半径和比较大小,可得出结论.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
圆心距为,
因为,故两圆外离.
故选:C.
2.(25-26高二上·北京·期中)圆与圆的位置关系为( )
A.外离 B.相交 C.外切 D.内切
【答案】C
【分析】利用两圆心之间的距离与两圆半径之间的关系判断即可.
【详解】解:对于圆,转化为标准方程为:,
故其圆心为,半径为
对于圆,转化为标准方程为:,
故其圆心为,半径为,
所以圆心距为,
所以,两圆的位置关系为外切.
故选:C
3.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知圆与圆,则两圆公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先把两圆方程化为标准形式确定圆心和半径,再计算圆心距,通过比较圆心距和两圆半径之和的关系判断两圆的位置关系,进而确定公切线的条数.
【详解】圆的标准形式为:,
该圆为以为圆心,半径是的圆;
圆为以为圆心,半径是的圆,
圆心距,
,
,
两圆相外切,共有3条公切线.
故选:C.
4.(25-26高二上·北京朝阳·期中)已知圆与圆外切,则( )
A. B. C.1 D.3
【答案】D
【分析】求出两圆的圆心和半径,再利用两圆外切列方程求解.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
由圆,外切,得,即,
所以.
故选:D.
5.(25-26高二上·北京丰台·期末)已知圆:()和两点,,若圆上存在一点,使得,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.5 D.6
【答案】B
【分析】由知点P的轨迹方程是以 AB 为直径的圆,将问题等价于圆与圆:有公共点即可求解.
【详解】因为,所以,
因此点 P 必在以 AB 为直径的圆上,圆心为,半径为 ,
因为圆:圆心为 ,半径为,
所以两圆的圆心距为
问题等价于圆与圆:有公共点,
所以,即,解得.
则的最小值为2.
故选:B.
6.(2025·高二上·北京西城·期中)“”是“圆与圆相切”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据圆与圆的位置关系及充分条件,必要条件的概念进行判断即可得出答案.
【详解】时,圆的圆心坐标为 ,半径为2,可得两圆相切
所以“”是两圆相切的充分条件;
若圆与圆相切,
当两圆外切时,;当两圆内切时,解得或,
所以“”不是两圆相切的必要条件,选项A正确.
故选:A.
7.(2025·高二上·北京·期中)⊙C1:(x-1)2+y2=4与⊙C2:(x+1)2+(y-3)2=9相交弦所在直线为l,则l被⊙O:x2+y2=4截得弦长为( )
A. B.4
C. D.
【答案】D
【分析】由⊙C1与⊙C2的方程相减求出相交弦所在的直线l的方程,然后利用点到直线的距离公式求出圆心O(0,0)到l的距离,再利用勾股定理可求得结果
【详解】解:由⊙C1与⊙C2的方程相减得l:2x-3y+2=0.
圆心O(0,0)到l的距离,⊙O的半径R=2,
∴截得弦长为.
故选:D
8.(25-26高二上·北京昌平·期中)圆与圆的公切线条数( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【分析】求出圆心距,判断两圆的位置关系后可得公切线的条数.
【详解】圆的标准方程是,设圆心,半径,
圆,设圆心,半径,
因为,,,
所以,
所以两圆相交,公切线有2条.
故选:B
9.(25-26高二上·北京海淀·期末)已知点,点,半径为的圆恒经过点,若存在圆心使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依题意圆心在以为圆心,为半径的圆上,由存在圆心使得,以为直径的圆与圆有公共点,求出两圆心距,即可得到不等式组,解得即可.
【详解】因为半径为的圆恒经过点,
所以圆心在以为圆心,为半径的圆上,
又存在圆心使得,
所以以为直径的圆与圆有公共点,
圆的圆心为,半径,
又与的距离,
所以,解得,
即的取值范围是.
故选:C
10.(2025·北京延庆·一模)已知圆和两点,().若圆C上存点P,使得 ,则m的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】将问题转化为以为直径的圆与圆有公共点的问题来列不等式,解不等式求得的取值范围,由此求得的最大值.
【详解】以为直径的圆的方程为,圆心为原点,半径为.
圆的圆心为,半径为.
要使圆上存在点,使得,则圆与圆有公共点,
所以,即,
所以,解得,
所以的最大值为6.
故选:C
二、填空题
11.(25-26高二上·北京朝阳·期末)已知圆,圆,若圆A与圆B相切,则m的一个取值为______.
【答案】(答案不唯一)
【分析】先确定两圆的圆心与半径,计算圆心距,再根据外切、内切的圆心距与半径的关系列方程求解的取值.
【详解】圆的圆心为,半径;圆的圆心为,半径.
两圆圆心距.
两圆相切包含外切与内切两种情况:
①. 外切时,,即,解得,.
②. 内切时,,即,解得,.
故的一个取值可为(或、、).
故答案为:(答案不唯一)
12.(25-26高二上·北京西城·期末)若圆:与圆:无交点,则的一个值可以是______.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根据两圆的位置关系进行求解.
【详解】因为圆:与圆:无交点,
所以圆与圆相离或内含,,
当两圆相离时,,
当两圆内含时,,
综上或;
故答案为:(答案不唯一)
13.(25-26高二上·北京大兴·期中)已知圆与圆有4条公切线,则实数可以取的一个值为______.
【答案】3(答案不唯一)
【分析】由两圆有4条公切线得两圆外离,列出不等式求解即可.
【详解】由题可得,圆,圆心,半径,
圆,圆心,半径,
因为两圆有4条公切线,所以两圆外离,
所以,即,解得或,
所以实数可以取的一个值为.
故答案为:3.(答案不唯一)
14.(25-26高二上·北京·期中)已知圆,圆,且圆上任意一点关于直线的对称点都在圆上,则两圆公共弦的长度为__________.
【答案】
【分析】根据圆心在直线上求出,两圆方程相减求公共弦所在直线方程,然后利用弦长公式求解可得.
【详解】由配方得,
由题知,圆的圆心在直线上,则,得,
故圆的标准方程为,其圆心,半径,
圆的标准方程为,其圆心,半径,
因为,
由,可得两圆相交,
将两圆的方程相减并化简,即得公共弦所在直线的方程为,
则点到直线的距离,
所以两圆的公共弦长为.
故答案为:
三、解答题
15.(24-25高二上·北京丰台·期中)已知圆,圆及点.
(1)判断圆和圆的位置关系,并说明理由;
(2)若斜率为的直线经过点且与圆相切,求直线的方程.
【答案】(1)圆和圆相交,理由如下:
圆方程可整理为:,则圆心,半径,
由圆方程可知:圆心,半径,
因为,,,
所以,
所以圆和圆相交.
(2)或.
【分析】(1)求出两圆的圆心和半径,比较圆心距与半径和、差的关系,可得两圆的位置关系.
(2)设直线方程的点斜式,利用圆心到直线的距离等于远的半径求,可得圆的切线方程.
【详解】(1)圆和圆相交,理由略;
(2)当过的直线斜率不存在,
即直线为时,其与圆不相切,
所以可设所求切线方程为:,即,
所以圆心到切线的距离,即,解得:或,
所以切线方程为:或,即或.
16.(2025·高二上·北京丰台·期中)已知圆:.
(1)求圆的圆心坐标以及半径;
(2)求经过点的圆的切线方程;
(3)若圆与圆: 有公共点,求实数的取值范围.
【答案】(1)圆心的坐标为,半径
(2)或
(3)
【分析】(1)将圆的一般方程化简为圆的标准方程,即可求解;
(2)讨论切线的斜率不存在和存在的两种情况求切线方程;
(3)由题意转化圆心距和半径的关系式,再转化为不等式求实数的取值范围.
【详解】(1)因为圆:,整理得
所以圆心的坐标为,半径.
(2)①当切线斜率不存在时,切线的方程为,符合题意;
②当切线斜率存在时,设:,
即.
设圆心 到切线的距离为,则.
整理可得:,
解得:
所以切线的方程为,即.
综合①②,切线的方程为或.
(3)圆与圆的圆心距为,
设圆的半径为,圆的半径为,
若圆与圆:有公共点,
则,即,
解得,
故.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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$2.5.2圆与圆的位置关系同步练(北京专用)
教材知识梳理
1.圆与圆位置关系的判定
(1)几何法:若两圆的半径分别为1,「2,两圆连心线的长为d,则两圆的位置关系的判
断方法如下:
位
置
外离
外切
相交
内切
内含
关
系
图
n
示
d
与
r2
的
关
系
(2)代数法:通过两圆方程组成方程组的公共解的个数进行判断。
圆C方程
△>0→
圆C,方程
消元,一元二次方程△=0→
△<0→
2.判断正误
(1)若两圆没有公共点,则两圆一定外离.()
(2)若两圆外切,则两圆有且只有一个公共点,反之也成立.()
试卷第1页,共3页
(3)若两圆有公共点,则l,-r,sd≤r+r?()
同步练(最新北京同步考题)
一、单选题
1.(25-26高二上北京西城期中)圆x-1P+y=1和圆x2+y-3=4的位置关系是(
)
A.相交
B.内切
C.外离
D.内含
2.(25-26商二上北京期中)圆C1:X2+y2-6y=0与圆
C2:x2+y2-43x-2y+12=0的位置关系为()
A.外离
B.相交
C.外切
D.内切
3.(25-26高二上·北京·阶段检测)已知圆x2+y2=4与圆x2-10x+y2+16=0,则两圆
公切线的条数为()
A.1
B.2
C.3
D.4
4.(25-26高二上:北京朝阳:期中)已知圆C1x+1P+y-1?=1与圆
C2:x-2+y+3=a+13外切,则a=()
A.-9
B.-4
C.1
D.3
5.(25-26高二上北京丰台:期末)已知圆C:X+y-2P=r(r>0}和两点A(-4,0y
B(4,0),若圆C上存在一点P,使得PA·PB=0,则r的最小值为()
A.1
B.2
C.5
D.6
6.(2025高二上北京西城期中)“
“a=-3”是“圆x+y2=1与圆(x+a2+y=4相
切”的()
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
7.(2025·高二上·北京·期中)⊙C1:(x-1)2+y2=4与⊙C2:(x十1)2+0y-3)2=9相交弦所
在直线为1,则1被⊙0:x2+y2=4截得弦长为()
试卷第2页,共3页
A.V13
B.4
c.
439
13
D.
839
13
8.(25-26高二上北京昌平:期中)圆×+y-2x+4y+1=0与圆(x-4}2+(y-2=16
的公切线条数()
A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
9.(25-26高二上·北京海淀期末)已知点A-2,0,点B2,0,半径为r的圆C恒经过点
3,4若存在圆心c使得·C3=0'则,的取值范围是()
A.12V2,4
B.(3,+o0)
C.3,7}
D.5,+o
10.(2025北京延庆一模)已知圆C:(x-4+y-3=1和两点A(-m,0'B(m,0)
(m>0)若圆C上存点P,使得∠APB=90°,则m的最大值为()
A.4
B.5
C.6
D.7
二、填空题
1.(25-26高二上北京朝阳期末)已知圆A:x-mP+y2=2圆B:X+y-m2=8
若圆A与圆B相切,则的一个取值为
12.(25-26商二上北京西城期末若圆C,x-pP+y=4与圆C,:X+y2=1无交点,
则P的一个值可以是
13.(25-26高二上北京大兴期中)已知圆M:x2+y2-2ay+a2-4=0与圆
N:x2+y2-4x+3=0有4条公切线,则实数a可以取的一个值为
14.(25-26高二上·北京期中)已知圆M:x2+y2-2ax+10ay-24=0,圆
N:x2+y+2x+2y-8=0,且圆M上任意一点关于直线x+y+4=0的对称点都在圆M
上,则两圆公共弦的长度为
三、解答题
15.(24-25高二上·北京丰台期中)已知圆C:x2+y2-2x+4y-4=0,圆
试卷第3页,共3页
C1:(x-32+(y-12=4及点P(3,1)
(1)判断圆C和圆C1的位置关系,并说明理由:
(2)若斜率为k的直线经过点P且与圆C相切,求直线的方程,
16.(2025高二上北京丰台期中)已知圆M1:x2+2x+y2-8=0.
(1)求圆M1的圆心坐标以及半径:
(2)求经过点P,(2,1)的圆M1的切线方程:
(3)若圆M,与圆M,:(x-2P+(y-4Y=m(m>0有公共点,求实数m的取值范围.
试卷第4页,共3页