摘要:
**基本信息**
本练习围绕“圆与圆的位置关系”,通过基础判断、综合计算到应用拓展的三级分层设计,构建从概念理解到逻辑推理的知识巩固路径,适配新授课“基础+提升”教学需求,培养几何直观与运算能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础|位置关系判断、公切线条数|直接应用概念,如选择1-2题考查外离/外切等基础类型|
|中档|参数范围、公共弦计算|结合方程运算,如选择3-5题求相交参数范围、填空12-14题方程应用|
|提升|对称、最值及综合应用|跨知识点整合,如选择7-8题涉及圆心距与最值、解答15-16题综合位置关系与公共弦|
内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系 高一升高二暑假预习
人教A版选择性必修第一册——原卷版
一、选择题(共8小题)
1.(2025-2026·湖南邵阳高二上期中)圆与圆的位置关系是()
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
2.圆与圆的公切条数为()
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
3.若圆x2+y2-2x+10y+1=0与圆x2+y2-2x+2y-m=0相交,则实数m的取值范围是( )
A.(-2,39) B.(0,81) C.(0,79) D.(-1,79)
4.已知两圆相交于A(-1,3),B(-6,m)两点,且这两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+2c的值为( )
A.-1 B.26 C.3 D.2
5.圆 x2+y2-4=0与圆x2+y2-4x+4y-12=0的公共弦长为( )
A. B. C.2 D.3
6.(2024-2025·福建高二期中)圆心在直线x﹣y﹣4=0上,且经过两圆x2+y2﹣4x﹣3=0,x2+y2﹣4y﹣3=0的交点的圆的方程为( )
A.x2+y2﹣6x+2y﹣3=0 B.x2+y2+6x+2y﹣3=0
C.x2+y2﹣6x﹣2y﹣3=0 D.x2+y2+6x﹣2y﹣3=0
7.已知圆C1:(x+1)2+(y+1)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,A,B分别是圆C1和圆C2上的动点,则|AB|的最大值为( )
A.+4 B.-4 C.+4 D.-4
8.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
二、多选题(共3小题)
9.(2025-2026·吉林长春高二上期中)已知线段是圆的一条动弦,,直线与直线相交于点,下列说法正确的是()
A.直线恒过定点
B.直线与圆恒相交
C.直线,的交点在定圆上
D.若为中点,则的最小值为
10.(2024-2025·新疆乌鲁木齐高二上期末)若一个以为圆心,4为半径的圆,则下列结论正确的是()
A.直线与圆相切
B.圆关于直线对称
C.对,直线与圆都相交
D.为圆上任意一点,则的最大值为9
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.与圆外切且圆心在原点的圆的标准方程为 .
13.(2025-2026·湖南高二上期中)写出与圆和圆都相切的一条直线方程 .
14.已知圆,圆,则两圆的位置关系为 .
四、解答题(共2小题)
15.(2025-2026·湖南邵阳高二上期中)已知两圆和.求:
(1)取何值时两圆外切?
(2)当时,两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长.
16.已知圆心为(2,1)的圆C与直线l:x=3相切.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与圆O:x2+y2=4相交于A,B两点,求直线AB的方程.(用一般式表示)
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2.5.2 圆与圆的位置关系 高一升高二暑假预习
人教A版选择性必修第一册——解析版
一、选择题(共8小题)
1.(2025-2026·湖南邵阳高二上期中)圆与圆的位置关系是()
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【答案】C
【解析】圆的方程化为标准方程:,
则圆心,半径.
圆的方程化为标准方程:,
则圆心,半径.
圆心距.
因,,且,故两圆相交.
故答案为:C.
2.圆与圆的公切条数为()
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【解析】圆:,圆心,半径.
圆方程化为,圆心,半径.
可得圆心距.
,,因为,两圆相交.
则相交两圆公切线有条.
3.若圆x2+y2-2x+10y+1=0与圆x2+y2-2x+2y-m=0相交,则实数m的取值范围是( )
A.(-2,39) B.(0,81) C.(0,79) D.(-1,79)
【答案】D
【解析】分别将两圆的方程化为标准方程,得(x-1)2+(y+5)2=25,(x-1)2+(y+1)2=m+2.由两圆相交,得|5-|<4<5+,解得-1<m<79,所以实数m的取值范围为(-1,79).
4.已知两圆相交于A(-1,3),B(-6,m)两点,且这两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+2c的值为( )
A.-1 B.26 C.3 D.2
【答案】B
【解析】由圆的性质可知,直线AB与直线x-y+c=0垂直且线段AB被直线x-y+c=0平分,
∴kAB==-1,∴m=8.
∵线段AB的中点在直线x-y+c=0上,
∴将线段AB的中点的坐标代入上述直线方程得c=9,
∴m+2c=8+18=26.
5.圆 x2+y2-4=0与圆x2+y2-4x+4y-12=0的公共弦长为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【解析】圆x2+y2-4=0与圆x2+y2-4x+4y-12=0的方程相减得x-y+2=0.
∵圆心(0,0)到直线x-y+2=0的距离d==,r=2,
则公共弦长为2=2.故选C.
6.(2024-2025·福建高二期中)圆心在直线x﹣y﹣4=0上,且经过两圆x2+y2﹣4x﹣3=0,x2+y2﹣4y﹣3=0的交点的圆的方程为( )
A.x2+y2﹣6x+2y﹣3=0 B.x2+y2+6x+2y﹣3=0
C.x2+y2﹣6x﹣2y﹣3=0 D.x2+y2+6x﹣2y﹣3=0
【答案】A
【解析】由解得两圆交点为与
因为,所以线段的垂直平分线斜率;MN中点P坐标为(1,1),
所以垂直平分线为y=﹣x+2,
由,
解得x=3,y=﹣1,所以圆心O点坐标为(3,﹣1),
所以r,
所以所求圆的方程为(x﹣3)2+(y+1)2=13即:x2+y2﹣6x+2y﹣3=0,
故选:A.
7.已知圆C1:(x+1)2+(y+1)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,A,B分别是圆C1和圆C2上的动点,则|AB|的最大值为( )
A.+4 B.-4 C.+4 D.-4
【答案】A
【解析】圆C1的圆心为(-1,-1),半径为1,
圆C2的圆心为(3,4),半径为3,
则圆心距为d==>1+3,
所以两圆外离,
所以圆C1和圆C2上的两点|AB|的最大值为d+r1+r2=+4.
8.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.
二、多选题(共3小题)
9.(2025-2026·吉林长春高二上期中)已知线段是圆的一条动弦,,直线与直线相交于点,下列说法正确的是()
A.直线恒过定点
B.直线与圆恒相交
C.直线,的交点在定圆上
D.若为中点,则的最小值为
【答案】ACD
【解析】A选项:
直线变形为.
令,解得,所以直线恒过定点,A正确.
B选项:
直线变形为.
令,解得,即直线恒过定点.
可得到圆圆心的距离:.
所以点在圆外,直线与圆不一定相交,B错误.
C选项:
联立与方程.
由得,代入.
即,
化简得,所以在定圆上,C正确.
D选项:
圆半径,,是中点,则.
可得.
所以轨迹是以为圆心,为半径的圆,方程.
由知轨迹方程,即,
圆心,半径.
两圆圆心距.
则最小值为,D正确.
10.(2024-2025·新疆乌鲁木齐高二上期末)若一个以为圆心,4为半径的圆,则下列结论正确的是()
A.直线与圆相切
B.圆关于直线对称
C.对,直线与圆都相交
D.为圆上任意一点,则的最大值为9
【答案】BCD
【解析】因为圆的标准方程为,所以圆心为,半径为.
对于选项A,考虑直线,即纵轴,它与圆心的横向距离为,
由于该距离小于半径,说明直线与圆相交,因此A错误.
对于选项B,将圆心代入直线方程,
左边为,右边为,等式成立,说明圆心在直线上,因此圆关于该直线对称,B正确.
对于选项C,将直线方程整理为,
由此可知该直线恒过定点.
将该点代入圆的方程得,说明该点在圆内,
因此无论取何值,直线都与圆相交,C正确.
对于选项D,设点在圆上,考虑表达式,其表示点到点的距离.
记圆心为,则,
因此该距离的最大值为,D正确.
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.与圆外切且圆心在原点的圆的标准方程为 .
【答案】
【解析】化为标准方程得,所以该圆的圆心,半径,
所以圆的半径,
所以圆的标准方程为.
13.(2025-2026·湖南高二上期中)写出与圆和圆都相切的一条直线方程 .
【答案】或或(写出其中一条即可).
【解析】圆的圆心为,半径;
圆的圆心为,半径.
圆心距,且,
故两圆外切,有条公切线.
因与关于直线对称,且,
则是一条公切线.
直线的斜率为,
故另两条公切线斜率为,设方程为.
由圆心到直线的距离为,得,
即,
解得或,
故切线方程为或.
综上,公切线方程为或或.
故答案为:(或或,写出其中一条即可).
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.(2025-2026·湖南邵阳高二上期中)已知两圆和.求:
(1)取何值时两圆外切?
(2)当时,两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长.
【答案】解:(1)圆化为标准方程,
圆心,半径.
圆化为标准方程,
圆心,半径.
两圆外切时,,即.
解得.
(2)当时,的方程为,.
两圆方程相减得公共弦所在直线:,
代入,得.
圆心到直线的距离.
公共弦长为.
16.已知圆心为(2,1)的圆C与直线l:x=3相切.
(1)求圆C的标准方程;
(2)若圆C与圆O:x2+y2=4相交于A,B两点,求直线AB的方程.(用一般式表示)
【答案】解 (1)∵圆C与直线l:x=3相切,
∴圆心C(2,1)到直线l的距离等于圆的半径.
因此半径r=|3-2|=1,
∴圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=1.
(2)由
两式相减得方程:2x+y-4=0,
∵圆C与圆O相交于A,B两点,
∴直线AB的方程即为2x+y-4=0.
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