内容正文:
专题2.6 圆与圆的位置关系重难点题型专训
(3个知识点+9大基础题型+2大提高题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、判断圆与圆的位置关系
题型二、求两圆的交点坐标
题型三、由圆的位置关系确定参数或范围
题型四、由圆与圆的位置关系确定圆的方程
题型五、相交圆的公共弦方程
题型六、两圆的公共弦长
题型七、圆的公切线条数
题型八、圆的公切线方程
题型九、圆的公切线长
第二部分·练提高题型
题型一、圆与圆的位置关系相关求解
题型二、圆的公切线相关求解
第三部分・自我检测
知识点01 圆与圆的位置关系及判定
1.圆与圆的位置关系及判断方法
(1)圆与圆的位置关系
圆与圆有五种位置关系:外离、外切、相交、内切、内含,其中外离和内含统称为相离,外切和内切统称为相切.
(2)圆与圆的位置关系的判定方法①利用圆心距和两圆半径比较大小(几何法):设两圆 与的圆心距为d,则d=,两圆的位置关系表示如下:
位置关系
关系式
图示
公切线条数
外离
d>r1+r2
四条
外切
d=r1+r2
三条
相交
|r1-r2|<d<r1+r2
两条
内切
d=|r1-r2|
一条
内含
0≤d<|r1-r2|
无
②代数法:联立两圆方程,根据方程组解的个数即可作出判断.当Δ>0时,两圆有两个公共点,相交;当Δ=0时,两圆只有一个公共点,包括内切与外切;当Δ<0时,两圆无公共点,包括内含与外离.
【即时训练】
1.(25-26高二上·广东广州·期末)已知圆,圆,则圆与圆的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
2.(25-26高二上·江苏盐城·期末)已知圆:()与圆:相交,则r的取值范围是________
知识点02 两圆的公切线
1.两圆的公切线
(1)两圆公切线的定义两圆的公切线是指与两圆相切的直线,可分为外公切线和内公切线.(2)两圆的公切线位置的5种情况
①外离时,有4条公切线,分别是2条外公切线,2条内公切线;②外切时,有3条公切线,分别是2条外公切线,1条内公切线;③相交时,有2条公切线,都是外公切线;④内切时,有1条公切线;⑤内含时,无公切线.判断两圆公切线的条数,实质就是判断两圆的位置关系.(3)求两圆公切线方程的方法求两圆的公切线方程时,首先要判断两圆的位置关系,从而确定公切线的条数,然后利用待定系数法,设公切线的方程为y=kx+b,最后根据相切的条件,得到关于k,b的方程组,求出k,b的值即可.要注意公切线的斜率可能不存在.
【即时训练】
1.(25-26高二上·天津南开·阶段检测)圆与圆的公切线有( )条
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2025·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__________.
知识点03 两圆的公共弦
1.两圆的公共弦问题
(1)求两圆公共弦所在的直线的方程的常用方法
两圆相交时,有一条公共弦,如图所示.
设圆:,①圆: ,②①-②,得,③若圆与圆相交,则③为两圆公共弦所在的直线的方程.若为圆与圆的交点,则点满足且,所以.即点适合直线方程,故在③所对应的直线上,③表示过两圆与交点的直线,即公共弦所在的直线的方程.
(2)求两圆公共弦长的方法①代数法:将两圆的方程联立,解出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求公共弦长.②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,由勾股定理求出公共弦长.
【即时训练】
1.(25-26高二上·湖南岳阳·期末)已知圆与圆相交,则公共弦所在直线方程为( )
A. B. C. D.
2.(2025·广东·模拟预测)已知圆与圆交于,两点,则公共弦长____.
【基础题型一 判断圆与圆的位置关系】
【例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
1.(25-26高二上·湖南岳阳·期末)已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A.相切 B.内含 C.相交 D.外离
2.(25-26高二上·江西·阶段检测)(多选)圆:与圆:没有公共点,则的值可能是( )
A. B. C.2 D.4
3.(25-26高二上·上海松江·阶段检测)圆与圆的位置关系为_____
4.(24-25高二上·广西·开学考试)已知圆经过三点.
(1)求圆的标准方程;
(2)判断圆C:与圆的位置关系.
【基础题型二 求两圆的交点坐标】
【例2】(24-25高二上·全国·课前预习)圆 与圆 的交点坐标为( )
A. 和 B.和
C.和 D.和
1.(24-25高三·北京·强基计划)若平面直角坐标系中一点与圆上一点关于直线对称,则( )
A.1 B. C. D.前三个答案都不对
2.(25-26高二上·湖北武汉·阶段检测)(多选)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系xOy中,,,点P满足.设点P的轨迹为C,则以下结论正确的是( )
A.轨迹C的方程为
B.在直线上存在且仅存在一对点D,E,使得
C.当A,B,P三点不共线时,射线PO是的角平分线
D.在C上存在点M,使得
3.(24-25高二下·上海·期中)已知圆和圆,观察可得它们都经过坐标原点,除此之外,它们还相交于一点,这点的坐标是______.
4.(25-26高二·全国·课后作业)(1)判断圆与圆的位置关系;
(2)证明圆与圆外切,并求出切点坐标.
【基础题型三 由圆的位置关系确定参数或范围】
【例3】(25-26高二下·浙江·开学考试)在平面直角坐标系中,圆与圆有公共点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
1.(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知圆与圆外切,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·贵州黔东南·阶段检测)(多选)已知圆,圆,若圆和圆没有公共点,则的值可能为( )
A.-32 B.-24 C.16 D.24
3.(25-26高二上·山西晋城·期末)已知圆:和圆:有3条公切线,则______.
4.(24-25高二上·全国·课堂例题)已知圆,圆.试求为何值时,圆、圆的位置关系为:
(1)相切;
(2)相交;
(3)外离;
(4)内含.
【基础题型四 由圆与圆的位置关系确定圆的方程】
【例4】(24-25高二上·全国·课后作业)已知半径为1的动圆与圆相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A.
B.或
C.
D.或
1.(24-25高二上·江苏·期中)圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三上·山西·阶段检测)(多选)已知曲线的方程为,曲线关于点的对称曲线为 ,若以曲线与两坐标轴的交点为顶点的四边形面积为,则的值可能为( )
A. B.1 C. D.0
3.(24-25高二上·江西上饶·期末)以为圆心且与圆外切的圆的方程为______.
4.(24-25高二上·江苏·期中)已知圆经过点,且与圆相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线交圆于M,N两点,且,求直线的方程.
【基础题型五 相交圆的公共弦方程】
【例5】(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.
1.(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知圆与圆相交于两点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏南京·期末)(多选)已知圆O: ()与圆M:,则下列说法正确的有( )
A.若,则两圆外切
B.若,直线为两圆的公切线
C.若,则两圆的公共弦所在直线方程为
D.若,则两圆外离
3.(2026·陕西榆林·三模)已知圆与圆相交于两点,则直线的方程为___________.
4.(24-25高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知两圆与相交于、两点,求它们的公共弦所在的直线方程.
【基础题型六 两圆的公共弦长】
【例6】(25-26高二上·海南·阶段检测)圆和圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
1.(25-26高二上·山西临汾·阶段检测)已知圆,圆,则两圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)(多选)(多选)已知圆和圆相交于两点,则下列结论正确的是( )
A.两圆相交 B.直线的方程为
C.两圆有两条公切线 D.线段的长为
3.(25-26高二上·安徽芜湖·期末)若圆与圆相交于A,B两点,则公共弦的长为_____.
4.(2025高二上·全国·专题练习)求圆与圆的公共弦长.
【基础题型七 圆的公切线条数】
【例7】(25-26高二上·安徽六安·期末)圆与圆的公切线条数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
1.(25-26高二上·湖北黄冈·期末)圆与圆的公切线条数为( )
A.条 B.条 C.条 D.条
2.(25-26高二上·云南昆明·期中)(多选)点在圆上,点在圆上,则( )
A.两个圆的公切线有2条
B.的取值范围为
C.两个圆上任意一点关于直线的对称点仍在对应圆上
D.到两个圆的公共弦所在直线的距离为
3.(25-26高二上·江西宜春·期中)若圆与圆仅有一条公切线,则实数的值为__________.
4.(25-26高二上·江西赣州·阶段检测)已知圆 圆
(1)若圆C₁与圆C₂恰有三条公切线,求实数a的值;
(2)设a = 2时,圆C₁与圆C₂相交于A、B两点,求|AB|.
【基础题型八 圆的公切线方程】
【例8】(2025·山东泰安·二模)已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
1.(25-26高三上·广西百色·阶段检测)圆,圆,则两圆的一条公切线方程为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·云南·阶段检测)(多选)已知点,圆,则( )
A.点在直线上
B.点可能在圆上
C.圆上至少有2个点与点的距离为1
D.过点作圆的切线,则切点弦过点
3.(2025·河北张家口·三模)圆与圆的公切线的方程为__________.
4.(25-26高二·全国·课后作业)求圆与圆的公切线所在直线的方程.
【基础题型九 圆的公切线长】
【例9】(24-25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
1.(2025高二上·河北·学业考试)若直线与圆,圆都相切,切点分别为、,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·山东青岛·开学考试)(多选)已知圆,圆,则( )
A.圆与圆相切
B.圆与圆公切线的长度为
C.圆与圆公共弦所在直线的方程为
D.圆与圆公共部分的面积为
3.(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__________.
4.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,已知圆:,:,及点和.
(1)求圆和圆公切线段的长度;
(2)在圆上是否存在点P,使得?若存在,求点P的个数;若不存在,说明理由.
【提高题型一 圆与圆的位置关系相关求解】
【例1】(25-26高二上·辽宁营口·期中)当时,圆与圆的位置关系不可能是( )
A.内含 B.相交 C.外离 D.外切
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( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·山西太原·期中)(多选)已知圆与圆关于直线l对称,则下列说法正确的是( )
A. B.圆与圆相交
C.直线的方程为 D.直线l的方程为
3.(25-26高二上·山东青岛·期中)圆与圆的公切线的条数为_____.
4.(25-26高二上·贵州毕节·期末)已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若圆与圆有两个交点,求的取值范围.
【提高题型二 圆的公切线相关求解】
【例2】(25-26高三上·河南·阶段检测)圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
1.(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知圆,圆,下列直线中不能与圆,同时相切的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·广东惠州·阶段检测)(多选)已知圆与圆有且仅有两条公切线,则实数的取值可以是( )
A.3 B. C. D.
3.(25-26高二上·全国·期中)圆与圆的公切线长为______.
4.(25-26高二上·江苏宿迁·阶段检测)已知圆O: 圆
(1)求圆O与圆M 的公共弦长:
(2)求圆O与圆M的公切线的交点P的坐标,并求公切线方程.
1.(25-26高二上·云南昆明·期末)圆与圆的公共点个数为( )
A.0 B.3 C.2 D.1
2.(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.
3.(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.
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( )
A. B.
C. D.
5.(2025·浙江·三模)若圆与圆(a,)有且仅有一条公切线,则从点到圆的切线长为( )
A.1 B. C. D.2
6.(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.
7.(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
8.(25-26高二上·江苏南通·期中)(多选)已知圆与圆,则( )
A.圆心距
B.两圆的公共弦所在直线的方程为
C.两圆的公共弦长为
D.直线是两圆的一条公切线
9.(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)(多选)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
10.(24-25高二上·吉林长春·期中)(多选)已知圆:与圆:相交于A,B两点,则下列判断正确的是( )
A.两圆的相交弦所在直线方程为
B.两圆的公共弦长为
C.经过A,B两点,且过原点的圆的方程为
D.P为上任意一点,Q为上任意一点,则的最大值为
11.(25-26高二上·江西赣州·阶段检测)圆与圆的位置关系为______.
12.(25-26高三·全国·一轮复习)已知圆,圆,则过圆与圆的交点且圆心在直线上的圆的方程为________.
13.(2026·湖南株洲·三模)若圆与圆有且仅有3条公切线,则的最大值为______.
14.(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________.
15.(24-25高二上·河北张家口·期中)已知圆与圆,则圆和圆的一条公切线的方程为_______.
16.(24-25高二上·福建龙岩·期末)已知圆:,圆:.
(1)证明:圆与圆相交;
(2)若圆M经过圆与圆的交点,且圆心M在y轴上,求圆M的方程.
17.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知圆.
(1)若直线经过点且与圆相切,求直线的方程;
(2)若圆与圆有且只有一条公切线,求实数的值.
18.(25-26高二上·广东惠州·期中)已知圆和圆
(1)求证:圆与圆相交;
(2)求两圆公共弦所在直线的方程;
(3)求经过圆与圆的交点,且面积最小的圆的方程.
19.(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.
20.(25-26高二下·上海浦东新·期中)已知两圆和. 求:
(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.
学科网(北京)股份有限公司
$
专题2.6 圆与圆的位置关系重难点题型专训
(3个知识点+9大基础题型+2大提高题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、判断圆与圆的位置关系
题型二、求两圆的交点坐标
题型三、由圆的位置关系确定参数或范围
题型四、由圆与圆的位置关系确定圆的方程
题型五、相交圆的公共弦方程
题型六、两圆的公共弦长
题型七、圆的公切线条数
题型八、圆的公切线方程
题型九、圆的公切线长
第二部分·练提高题型
题型一、圆与圆的位置关系相关求解
题型二、圆的公切线相关求解
第三部分・自我检测
知识点01 圆与圆的位置关系及判定
1.圆与圆的位置关系及判断方法
(1)圆与圆的位置关系
圆与圆有五种位置关系:外离、外切、相交、内切、内含,其中外离和内含统称为相离,外切和内切统称为相切.
(2)圆与圆的位置关系的判定方法①利用圆心距和两圆半径比较大小(几何法):设两圆 与的圆心距为d,则d=,两圆的位置关系表示如下:
位置关系
关系式
图示
公切线条数
外离
d>r1+r2
四条
外切
d=r1+r2
三条
相交
|r1-r2|<d<r1+r2
两条
内切
d=|r1-r2|
一条
内含
0≤d<|r1-r2|
无
②代数法:联立两圆方程,根据方程组解的个数即可作出判断.当Δ>0时,两圆有两个公共点,相交;当Δ=0时,两圆只有一个公共点,包括内切与外切;当Δ<0时,两圆无公共点,包括内含与外离.
【即时训练】
1.(25-26高二上·广东广州·期末)已知圆,圆,则圆与圆的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
【答案】B
【分析】求出两圆圆心和半径,再求出圆心距,判断其与半径之差和半径之和的大小关系即可得到答案.
【详解】化简,则其圆心,半径,
化简,则其圆心,半径,
则,而,
则,故两圆相交.
故选:B.
2.(25-26高二上·江苏盐城·期末)已知圆:()与圆:相交,则r的取值范围是________
【答案】
【分析】求出两圆的圆心距,根据两圆相交的条件建立关于的不等式求解.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为,圆的圆心坐标为,半径为1,
所以,
因为两圆相交,所以,
即,又,所以得,
故答案为:
知识点02 两圆的公切线
1.两圆的公切线
(1)两圆公切线的定义两圆的公切线是指与两圆相切的直线,可分为外公切线和内公切线.(2)两圆的公切线位置的5种情况
①外离时,有4条公切线,分别是2条外公切线,2条内公切线;②外切时,有3条公切线,分别是2条外公切线,1条内公切线;③相交时,有2条公切线,都是外公切线;④内切时,有1条公切线;⑤内含时,无公切线.判断两圆公切线的条数,实质就是判断两圆的位置关系.(3)求两圆公切线方程的方法求两圆的公切线方程时,首先要判断两圆的位置关系,从而确定公切线的条数,然后利用待定系数法,设公切线的方程为y=kx+b,最后根据相切的条件,得到关于k,b的方程组,求出k,b的值即可.要注意公切线的斜率可能不存在.
【即时训练】
1.(25-26高二上·天津南开·阶段检测)圆与圆的公切线有( )条
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】将两圆方程化为标准形式,求出圆心坐标与半径,计算圆心距并与半径差比较,判断两圆位置关系,进而确定公切线的条数.
【详解】圆的标准方程为,
圆心为,半径.
圆的标准方程为,
圆心为,半径.
两圆心距.
,,故圆内含于圆.
两圆内含时,无公切线.
故选:A
2.(2025·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__________.
【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:
知识点03 两圆的公共弦
1.两圆的公共弦问题
(1)求两圆公共弦所在的直线的方程的常用方法
两圆相交时,有一条公共弦,如图所示.
设圆:,①圆: ,②①-②,得,③若圆与圆相交,则③为两圆公共弦所在的直线的方程.若为圆与圆的交点,则点满足且,所以.即点适合直线方程,故在③所对应的直线上,③表示过两圆与交点的直线,即公共弦所在的直线的方程.
(2)求两圆公共弦长的方法①代数法:将两圆的方程联立,解出两交点的坐标,利用两点间的距离公式求公共弦长.②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,由勾股定理求出公共弦长.
【即时训练】
1.(25-26高二上·湖南岳阳·期末)已知圆与圆相交,则公共弦所在直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】两圆方程相减得公共弦所在直线方程:
;
两式相减可得公共弦方程:.
即.
2.(2025·广东·模拟预测)已知圆与圆交于,两点,则公共弦长____.
【答案】
【分析】将两圆的方程进行相减,然后结合几何知识进行求解即可.
【详解】由题得,,,两方程相减得,
,则圆心到此直线距离为,
所以.
故答案为:.
【基础题型一 判断圆与圆的位置关系】
【例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.
1.(25-26高二上·湖南岳阳·期末)已知圆,圆,则这两圆的位置关系为( )
A.相切 B.内含 C.相交 D.外离
【答案】A
【分析】求出两圆圆心距,并比较与两圆半径和、差的绝对值的大小关系,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,故,故两圆外切.
故选:A.
2.(25-26高二上·江西·阶段检测)(多选)圆:与圆:没有公共点,则的值可能是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】BD
【分析】圆与圆没有公共点,则两圆外离或内含,从而得到不等式,求出答案.
【详解】圆:的圆心为,半径为1,
圆:的圆心为,半径为3,
圆与圆没有公共点,则两圆外离或内含,
所以或,即或,
所以或或,
不满足要求,满足要求.
故选:BD.
3.(25-26高二上·上海松江·阶段检测)圆与圆的位置关系为_____
【答案】相交
【分析】根据圆与圆的位置关系的判断即可.
【详解】圆,圆心,半径,
圆,圆心,半径,
,
所以圆与圆相交.
故答案为:相交.
4.(24-25高二上·广西·开学考试)已知圆经过三点.
(1)求圆的标准方程;
(2)判断圆C:与圆的位置关系.
【答案】(1).
(2)圆与圆相交.
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)由圆的方程可确定两圆圆心和半径,根据圆心距与半径和差关系可得两圆位置关系;
【详解】(1)设圆的方程为,
则解得
故圆的方程为,标准方程为.
(2)圆的圆心为,半径为4.
圆的圆心为,半径为3.
设两圆圆心的距离为,则.
因为,所以圆与圆相交.
【基础题型二 求两圆的交点坐标】
【例2】(24-25高二上·全国·课前预习)圆 与圆 的交点坐标为( )
A. 和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【分析】联立两圆的方程,解方程组,即可求得答案.
【详解】由,可得,即,
代入,解得或,
故得或,
所以两圆的交点坐标为和,
故选:C
1.(24-25高三·北京·强基计划)若平面直角坐标系中一点与圆上一点关于直线对称,则( )
A.1 B. C. D.前三个答案都不对
【答案】C
【分析】求出点P关于直线对称的点的轨迹与已知圆的交点后可求的值.
【详解】如图,点P关于直线对称的点的轨迹是以O为圆心,为半径的圆.
这个圆与题中的圆外切于点,因此.
故选:C.
2.(25-26高二上·湖北武汉·阶段检测)(多选)古希腊著名数学家阿波罗尼斯发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系xOy中,,,点P满足.设点P的轨迹为C,则以下结论正确的是( )
A.轨迹C的方程为
B.在直线上存在且仅存在一对点D,E,使得
C.当A,B,P三点不共线时,射线PO是的角平分线
D.在C上存在点M,使得
【答案】AC
【分析】根据阿波罗尼斯圆的定义,结合两点间距离公式逐一判断即可.
【详解】解:,设,
,化简得,故A正确;
假设直线上存在两点,使得,设,,
则,化简得,
由轨迹的方程为,可得,,
解得,两组解.故B错误;
当,,三点不共线时,,
可得射线是的平分线,故C正确;
若在上存在点,使得,可设,
则有,整理可得,与联立,
方程组无解,故不存在点,故D错误.
故选:AC.
3.(24-25高二下·上海·期中)已知圆和圆,观察可得它们都经过坐标原点,除此之外,它们还相交于一点,这点的坐标是______.
【答案】
【分析】将两圆方程联立解方程组即可求得该点坐标.
【详解】联立两圆方程,解得或,
即可得这点的坐标为.
故答案为:
4.(25-26高二·全国·课后作业)(1)判断圆与圆的位置关系;
(2)证明圆与圆外切,并求出切点坐标.
【答案】(1)圆内含于圆;(2)证明见解析,切点为
【分析】(1)将圆的方程化为标准式,即可得到圆心坐标与半径,再计算圆心距与半径和(差)比较,即可判断;
(2)首先将圆的方程化为标准式,得到圆心坐标与半径,再计算圆心距与半径和比较,即可证明,再两圆方程作差得到直线方程,联立直线与圆的方程,即可求出切点坐标;
【详解】解:(1)圆,即圆,圆心,半径;
圆,即圆,圆心,半径,
所以,所以,所以两圆内含,即圆内含于圆;
(2)证明:圆①,即圆,圆心,半径;
圆②,即圆,圆心,半径,
所以,所以,所以两圆相外切;
①②得,即,
则,解得,即切点坐标为
【基础题型三 由圆的位置关系确定参数或范围】
【例3】(25-26高二下·浙江·开学考试)在平面直角坐标系中,圆与圆有公共点,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用两圆位置关系的判断方法列不等式求解即得.
【详解】依题意,两圆有公共点,则,
即,解得.
1.(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知圆与圆外切,则( )
A. B. C. D.
【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,
由圆,得,
所以圆的圆心,半径,
由圆与圆外切,得,则,
所以.
故选:D.
2.(25-26高二上·贵州黔东南·阶段检测)(多选)已知圆,圆,若圆和圆没有公共点,则的值可能为( )
A.-32 B.-24 C.16 D.24
【答案】AD
【分析】根据给定条件,利用两圆相离和内含列式求出的范围即可判断.
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,
半径,圆心距,
由圆与圆没有公共点,得两圆内含或者外离,
当两圆内含时,,即,解得;
当两圆外离时,,即,解得,
因此当两圆没有公共点时,的取值范围是或.
故选:AD
3.(25-26高二上·山西晋城·期末)已知圆:和圆:有3条公切线,则______.
【答案】6
【分析】由两圆有3条公切线,确定两圆外切,再由圆心距等于半径之和,列出等式求解即可.
【详解】因为圆:,所以,;
圆:,则其标准方程为:,则,,
因为圆和圆有3条公切线,
所以圆和圆外切,则,
即,解得.
故答案为:6
4.(24-25高二上·全国·课堂例题)已知圆,圆.试求为何值时,圆、圆的位置关系为:
(1)相切;
(2)相交;
(3)外离;
(4)内含.
【答案】(1)时,两圆外切;时,两圆内切.
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)将两圆化成标准方程,算出圆心坐标和它们的半径,根据两圆相切的性质,可解出满足条件的实数a的值;
(2)根据两圆相交的性质,建立关于a的不等式,解之即可;
(3)根据两圆外离的性质,建立关于a的不等式,解之即可;
(4)根据两圆内含的性质,建立关于a的不等式,解之即可.
【详解】(1)将圆、圆的方程配方后可得
,,
圆心,,半径,.
.
当,即时,两圆外切;
当,即时,两圆内切.
(2)当,即时,两圆相交,的取值范围为.
(3)当,即时,两圆外离,的取值范围为.
(4)当,即时,两圆内含,的取值范围为.
【基础题型四 由圆与圆的位置关系确定圆的方程】
【例4】(24-25高二上·全国·课后作业)已知半径为1的动圆与圆相切,则动圆圆心的轨迹方程是( )
A.
B.或
C.
D.或
【答案】D
【分析】先求出已知圆圆心和半径,再根据圆和圆的位置关系求解即可.
【详解】由,圆心为,半径为4,
设动圆圆心为,若动圆与已知圆外切,则,
即;
若动圆与已知圆内切,则,
即.
综上所述,动圆圆心的轨迹方程是或.
故选:D.
1.(24-25高二上·江苏·期中)圆关于直线对称的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】通过点关于直线对称求圆的圆心和半径来求得正确答案.
【详解】圆的圆心为,半径为.
所以圆的半径为,设圆心为,
则,解得,
所以圆的方程为.
故选:A
2.(25-26高三上·山西·阶段检测)(多选)已知曲线的方程为,曲线关于点的对称曲线为 ,若以曲线与两坐标轴的交点为顶点的四边形面积为,则的值可能为( )
A. B.1 C. D.0
【答案】CD
【分析】根据对称性求出 的方程,在根据题意求出 与坐标轴的交点坐标,运用对角线相互垂直的四边形面积公式计算.
【详解】根据已知得曲线的方程为,设曲线 上任意一点坐标为,
它关于点的对称点坐标为 ,则…①,
依据中点坐标公式得到则代入①得到 的方程为,
如图,由题意圆 与两坐标轴的交点为 ,则有 ,
令 得: ,
令 得: , ,
曲线 与坐标轴围成的四边形面积为,所以,
解得或;
故选:CD.
3.(24-25高二上·江西上饶·期末)以为圆心且与圆外切的圆的方程为______.
【答案】
【分析】求出两圆圆心距,利用两圆外切求出圆的半径,即可得出圆的方程.
【详解】设圆的半径为,圆的圆心为坐标原点,半径为,
两圆圆心距为,故,
因此,以为圆心且与圆外切的圆的方程为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·江苏·期中)已知圆经过点,且与圆相切于点.
(1)求圆的方程;
(2)过点的直线交圆于M,N两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)求得圆的圆心和半径,从而求得圆的方程.
(2)根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,由弦长来求得直线的方程.
【详解】(1)圆的圆心为,半径,
直线的方程是,所以圆的圆心可设为,
则,则,
半径,
所以圆的方程为.
(2)由,令,解得,
,所以直线符合题意.
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
由于,所以到直线的距离为,
所以,解得,
直线的方程为.
综上所述,直线的方程为或.
【基础题型五 相交圆的公共弦方程】
【例5】(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.
1.(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知圆与圆相交于两点,则直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,联立两圆方程消去二次项即得所求方程.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
而,即两圆相交,
所以直线的方程为,即.
故选:B
2.(24-25高二上·江苏南京·期末)(多选)已知圆O: ()与圆M:,则下列说法正确的有( )
A.若,则两圆外切
B.若,直线为两圆的公切线
C.若,则两圆的公共弦所在直线方程为
D.若,则两圆外离
【答案】ABD
【分析】根据两圆外切的条件可判断A,根据切线定义判断B,根据两圆的公共弦的求法判断C,根据两圆外离条件判断D.
【详解】若r=1,两圆心间距离为,即两圆心间距离等于两圆半径之和,故A对;
若r=1,则两圆心到距离分别为,,即两圆心到距离分别为圆的半径,故B对;
若,则,,两式相减得两圆的公共弦所在直线方程为,故C错;
两圆心间距离为,因为两圆外离,所以,即,故D对
故选:ABD
3.(2026·陕西榆林·三模)已知圆与圆相交于两点,则直线的方程为___________.
【答案】
【详解】因为两点坐标同时满足圆与圆的方程,
所以将圆与圆两式相减,可得直线的方程为
4.(24-25高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知两圆与相交于、两点,求它们的公共弦所在的直线方程.
【答案】
【分析】根据两个圆的方程,作差得出直线AB的方程.
【详解】两圆与相交于、两点,
两圆的方程作差可得
,
所以公共弦所在的直线方程为:.
【基础题型六 两圆的公共弦长】
【例6】(25-26高二上·海南·阶段检测)圆和圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出公共弦的方程,再利用垂径定理求出弦长.
【详解】由圆,得,
又圆,两圆方程作差可得两圆交点所在的直线方程为,
又因为圆心到直线的距离,
故两圆公共弦长为.
故选:A.
1.(25-26高二上·山西临汾·阶段检测)已知圆,圆,则两圆的公共弦长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】两圆的方程作差可得到两圆的公共弦所在直线方程,联立公共弦所在直线方程与圆,求出交点,即得答案.
【详解】设圆,圆相交于两点,
把圆,化为一般式,
:,
,
,
:,
,
,
两圆作差得:
,
,
公共弦所在直线方程为 .
联立直线方程与圆得:,
解得或,
交点为 和 .
.
故选:C
2.(25-26高二上·江苏南通·阶段检测)(多选)(多选)已知圆和圆相交于两点,则下列结论正确的是( )
A.两圆相交 B.直线的方程为
C.两圆有两条公切线 D.线段的长为
【答案】ACD
【分析】对于AC,由两圆圆心距与两圆半径关系可得两圆位置关系;对于B,两圆方程相减可得直线的方程;对于D,由B分析可得到直线的距离,据此可得线段长度.
【详解】对于AC,圆的圆心是,半径为2;圆的圆心是,半径为1,
圆心距为,所以两圆相交,公切线有两条.故AC正确;
对于B,将两圆方程相减,整理得.故B不正确;
对于D,点到直线的距离为,
所以.故D正确.
故选:ACD
3.(25-26高二上·安徽芜湖·期末)若圆与圆相交于A,B两点,则公共弦的长为_____.
【答案】
【分析】两圆相减,求出相交弦所在直线方程,圆心到直线的距离,即可求解.
【详解】圆与圆,
两圆的方程相减,得,
即为直线的方程,
的圆心到距离为,
所以
故答案为:
4.(2025高二上·全国·专题练习)求圆与圆的公共弦长.
【答案】
【分析】联立两个圆的方程,得到圆和圆公共弦所在的直线l的方程,对于圆,算出圆心到直线的距离,利用垂径定理,算出公共弦长.
【详解】由题意联立与圆方程,
;
可得圆和圆公共弦所在的直线l的方程为.
对于圆,该圆的圆心到直线的距离为,
由条件知,所以公共弦长为.
【基础题型七 圆的公切线条数】
【例7】(25-26高二上·安徽六安·期末)圆与圆的公切线条数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】判断两圆的位置关系即可.
【详解】圆,圆,
则,半径为;,半径为,
则,
则两圆相离,故公切线条数为.
故选:A
1.(25-26高二上·湖北黄冈·期末)圆与圆的公切线条数为( )
A.条 B.条 C.条 D.条
【答案】C
【分析】判断两圆的位置关系,可得出两圆的公切线条数.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的标准方程为,圆心为,半径为,
,,所以两个圆相交,
所以圆与圆的公切线条数为条.
故选:C.
2.(25-26高二上·云南昆明·期中)(多选)点在圆上,点在圆上,则( )
A.两个圆的公切线有2条
B.的取值范围为
C.两个圆上任意一点关于直线的对称点仍在对应圆上
D.到两个圆的公共弦所在直线的距离为
【答案】BC
【分析】根据题意确定圆心及半径,根据两圆位置关系逐项判断即可.
【详解】易知圆的圆心为,半径,
将圆化为,可知圆心为,半径,
对于A,易知,可知两圆外离,所以两个圆的公切线有4条,故A错误;
对于B,易知的最小值为,最大值为,
所以|PQ|的取值范围为,故B正确;
对于C,显然两圆圆心都在直线上,
因此直线为两圆对称轴,故C正确;
对于D,由选项A可知两圆外离,即不存在公共弦,故D错误.
3.(25-26高二上·江西宜春·期中)若圆与圆仅有一条公切线,则实数的值为__________.
【答案】
【分析】由题意可知,两圆内切,利用两圆的位置关系计算即可.
【详解】由题意可知,两圆内切,
圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为,
所以,解得.
故答案为:
4.(25-26高二上·江西赣州·阶段检测)已知圆 圆
(1)若圆C₁与圆C₂恰有三条公切线,求实数a的值;
(2)设a = 2时,圆C₁与圆C₂相交于A、B两点,求|AB|.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)因圆与圆恰有3条公切线,所以两圆外切,由两圆外切可得实数的值.
(2)将两圆方程相减得相交弦的方程,再由圆的弦长公式即可求公共弦长.
【详解】(1)因圆与圆恰有3条公切线,所以两圆外切,
又因为圆:,所以圆心,半径,
同理,圆:,圆心,半径,
所以圆心距,
由,得,
解得或.
(2)当时,圆:,其圆心为,半径为,
圆:,其圆心为,半径为,
则两圆的圆心距,即两圆相交,
将两圆方程相减得,即两圆的公共弦所在直线方程,
所以圆心到直线的距离为:,
且半径,则.
【基础题型八 圆的公切线方程】
【例8】(2025·山东泰安·二模)已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】通过计算可知两个圆内切,故两圆相减得到的方程即为所求.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为
所以两个圆内切,因此与两圆均相切的直线为两个圆的公共弦所在的直线方程,
所以
整理得,
故选:.
1.(25-26高三上·广西百色·阶段检测)圆,圆,则两圆的一条公切线方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由圆与圆位置关系的判断可知两圆外离,得公切线条数;根据两圆半径相同可确定两条公切线过,两条公切线平行于,假设公切线方程,利用圆心到直线距离等于半径可构造方程求得公切线.
【详解】由两圆方程得:圆心,,半径,
两圆圆心距,,即两圆外离,公切线共有条;
两圆半径相同,两圆两条公切线经过中点,两条公切线与平行,
经过中点的公切线斜率显然存在,可设为:,
,解得:或,即公切线方程为:或;
,与平行的公切线方程为,即,
,解得:,即公切线方程为或;
综上所述:两圆的公切线方程为:或或或.
故选:C.
2.(25-26高二上·云南·阶段检测)(多选)已知点,圆,则( )
A.点在直线上
B.点可能在圆上
C.圆上至少有2个点与点的距离为1
D.过点作圆的切线,则切点弦过点
【答案】AD
【分析】对选项A将点代入验证即可;对于选项B则求圆心到直线的距离可知直线与圆外离,即可得结果;对于C点P到圆上一点的最小值为1;对于D根据选项构造以线段为直径的圆,求出圆和圆的公共弦方程进而求解.
【详解】对A,点,代入直线方程得,故点在直线上.故A正确;
对B,圆心到直线的距离为(为圆的半径),故直线与圆相离,因此点不可能在圆上.故B错误;
对C,因为,所以圆上只有1个点与点的距离为1.故C错误;
对D,构造以线段为直径的圆,则线段为圆和圆的公共弦.
圆的直径式方程为,
整理得 ①.
圆方程化为一般式为,与①作差变形得的方程为.整理得,令解得即直线经过点.故D正确
故选:AD
3.(2025·河北张家口·三模)圆与圆的公切线的方程为__________.
【答案】
【分析】先判断两圆位置关系,然后将圆化为一般式,两式相减可得.
【详解】圆的圆心为,半径为1,圆的圆心为,半径为6,
因为,所以两圆内切,只有一条公切线,
将圆化为一般式得:
,,
两式相减得,即,
所以圆的公切线的方程为.
故答案为:
4.(25-26高二·全国·课后作业)求圆与圆的公切线所在直线的方程.
【答案】,,,.
【分析】设公切线方程,利用几何法求切线方程.
【详解】由题意得,圆心为,半径,,圆心为,半径,
可知两圆的公切线所在直线的斜率存在,
设公切线所在直线的方程为,即
由,得,得或,
当时,,解得或,
当时,,解得或,
综上,两圆的公切线所在直线的方程为,,,.
【基础题型九 圆的公切线长】
【例9】(24-25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
1.(2025高二上·河北·学业考试)若直线与圆,圆都相切,切点分别为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设直线交轴于点,推导出为的中点,为的中点,利用勾股定理可求得.
【详解】如下图所示,设直线交轴于点,
由于直线与圆,圆都相切,切点分别为、,
则,,,
,为的中点,为的中点,,
由勾股定理可得.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于推导出为的中点,并利用勾股定理进行计算,此外,在直线与圆相切的问题时,要注意利用圆心与切点的连线与切线垂直这一几何性质.
2.(24-25高二下·山东青岛·开学考试)(多选)已知圆,圆,则( )
A.圆与圆相切
B.圆与圆公切线的长度为
C.圆与圆公共弦所在直线的方程为
D.圆与圆公共部分的面积为
【答案】BCD
【分析】求出两圆圆心坐标与半径,求出圆心距,即可判断A,B,两圆方程作差即可得到公共弦方程,从而判断C,求出两圆圆心到公共弦的距离,从而取出公共部分的面积,从而判断D.
【详解】解:因为圆,圆,
所以圆的圆心为,半径,圆的圆心为,半径,
所以,故圆与圆相交,即A错误;
因为两圆半径相等,则两圆公切线的长度为,故B正确
将两圆方程作差得,
所以两圆公共弦所在直线的方程为,故C正确;
因为的圆心为,半径,
所以到直线的距离为,
所以公共弦长为,
又圆心到直线的距离为,
所以圆与圆公共部分的面积为,故D正确.
故选:BCD
3.(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.
4.(25-26高二上·吉林长春·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,已知圆:,:,及点和.
(1)求圆和圆公切线段的长度;
(2)在圆上是否存在点P,使得?若存在,求点P的个数;若不存在,说明理由.
【答案】(1)或
(2)存在,2个
【分析】(1)将圆化为标准方程,得到圆心和半径,根据同侧异侧两种情况计算公切线段长度得到答案.
(2)存在满足条件,根据题意化解得到,根据两圆的位置关系得到答案.
【详解】(1)圆:,即,,
圆:,即,,,
圆心距为,故两圆外离,共有4条公切线段,两两长度相同,
当两圆在公切线同侧时:.
当两圆在公切线异侧时:.
综上所述,公切线段长为或.
(2)假设存在满足条件,即,
化简得到:,圆心为,半径.
,故两圆相交,有两个交点.
故点P的个数为2.
【提高题型一 圆与圆的位置关系相关求解】
【例1】(25-26高二上·辽宁营口·期中)当时,圆与圆的位置关系不可能是( )
A.内含 B.相交 C.外离 D.外切
【答案】C
【分析】求出两圆圆心距离,然后与半径的和、差比较大小,即可判断.
【详解】由题意圆,圆的圆心分别为,则,
又圆,圆的半径分别为,
两圆的圆心距,因为,
所以两圆半径之和.即.
而两圆外离的条件是,故两圆的位置关系不可能是外离.
故选:C.
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( )
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.
2.(24-25高二上·山西太原·期中)(多选)已知圆与圆关于直线l对称,则下列说法正确的是( )
A. B.圆与圆相交
C.直线的方程为 D.直线l的方程为
【答案】BD
【分析】根据对称性求得,然后根据两个圆的位置关系对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】圆的圆心为,半径,
圆即,
根据对称性可知,解得,所以A选项错误.
此时,圆心为,半径.
,
由于,所以两圆相交,B选项正确.
直线的方程,所以C选项错误.
线段中点坐标为,直线斜率为,
所以直线l的方程为,所以D选项正确.
故选:BD
3.(25-26高二上·山东青岛·期中)圆与圆的公切线的条数为_____.
【答案】2
【分析】先判断两个圆的位置关系,再求解公切线条数即可.
【详解】对于圆,可得圆心为,半径为,
对于圆,可得圆心为,半径为,
由两点间距离公式得圆心之间的距离为,
而,则两圆相交,
可得两圆的公切线条数为2.
故答案为:2
4.(25-26高二上·贵州毕节·期末)已知圆经过两点,且圆心在直线上.
(1)求圆的标准方程;
(2)若圆与圆有两个交点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出线段的中垂线方程,进而求出圆心和半径即可;
(2)根据圆心距和半径的关系计算.
【详解】(1)两点的中点为,所在直线的斜率为,
则线段的中垂线的方程为,即,
联立,得,则圆心为,半径为,
则圆的标准方程为;
(2)由题意可知,圆和圆相交,
因为,所以,得,
故的取值范围为.
【提高题型二 圆的公切线相关求解】
【例2】(25-26高三上·河南·阶段检测)圆与圆的公切线条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】判断两圆的位置关系即可得解.
【详解】由题意可得圆与圆的圆心分别为,半径分别为,
因为,所以,
所以两圆相交,其公切线条数为2,
故选:B.
1.(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知圆,圆,下列直线中不能与圆,同时相切的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用点到直线的距离公式逐项验证即可.
【详解】由题意知:,
所以圆的圆心为,半径为1;圆的圆心为,半径为2,
对于A,圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故满足相切条件,
圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故也满足相切条件,
即直线是两圆的一条公切线;
对于B,圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故满足相切条件,
圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故也满足相切条件,
即直线是两圆的一条公切线;
对于C,圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故满足相切条件,
圆的圆心到直线的距离为,与半径相等,故也满足相切条件,
即直线是两圆的一条公切线;
对于D,圆的圆心到直线的距离为,不满足相切条件,
即直线不可能是两圆的公切线;
故选:D.
2.(25-26高二上·广东惠州·阶段检测)(多选)已知圆与圆有且仅有两条公切线,则实数的取值可以是( )
A.3 B. C. D.
【答案】ABC
【分析】由给定条件可得两圆相交,进而求出的范围即可.
【详解】圆,故圆心为,半径,
圆,故圆心为,半径,
则圆心之间的距离为,
两圆有两条公切线,
两圆相交,
.
故选:ABC.
3.(25-26高二上·全国·期中)圆与圆的公切线长为______.
【答案】4
【分析】先由圆心距与两圆半径和差关系判断两圆位置关系,再由几何性质利用勾股定理求解公切线长.
【详解】由题可得,由圆,
则圆心为,半径为,
由圆,
则圆的圆心为,半径为.
则两圆心的距离,
因为,所以圆与圆相交.
如图,设切点为,作于点,
所以圆与圆的公切线长为.
故答案为:.
4.(25-26高二上·江苏宿迁·阶段检测)已知圆O: 圆
(1)求圆O与圆M 的公共弦长:
(2)求圆O与圆M的公切线的交点P的坐标,并求公切线方程.
【答案】(1)
(2),公切线方程为和.
【分析】(1)首先根据题意得到公共弦方程,再利用弦长公式求解即可.
(2)首先判断两圆的位置关系得到圆和圆相交,根据图形得到为两圆的一条公切线,从而得到,再求另一条公切线即可.
【详解】(1)圆①,圆②,
①②得公共弦方程:.
到的距离,
则公共弦长为.
(2)如图所示:
因为,,
所以圆和圆相交,
因为到的距离为,到的距离为,
所以为两圆的一条公切线.
因为,,所以,
设公切线为,即,
到的距离,解得,
即公切线方程为.
综上:,公切线方程为和.
1.(25-26高二上·云南昆明·期末)圆与圆的公共点个数为( )
A.0 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】由两圆方程可确定圆心和半径,利用圆心距与半径之差相等可确定结果.
【详解】可化为: ,圆心,.
可化为,圆心
.,
故两圆内切.故两圆有一个公共点.
故选:D
2.(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.
3.(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.
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( )
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.
5.(2025·浙江·三模)若圆与圆(a,)有且仅有一条公切线,则从点到圆的切线长为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】两圆只有一条公切线可得两圆内切,,再利用圆的切线长的公式可解.
【详解】由题,圆与圆内切,所以,即,所以点,
又圆的半径为1,所以切线长为,
故选:C.
6.(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.
7.(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.
8.(25-26高二上·江苏南通·期中)(多选)已知圆与圆,则( )
A.圆心距
B.两圆的公共弦所在直线的方程为
C.两圆的公共弦长为
D.直线是两圆的一条公切线
【答案】ABD
【分析】根据圆的方程确定圆心坐标后计算圆心距,可得A;两圆方程相减得出公共弦所在直线方程,再在其中一个圆中计算公共弦弦长可判断B,C;计算两个圆到给定直线的距离是否分别等于各自半径,可判断D.
【详解】根据两圆方程,可知圆的圆心坐标,半径,圆的圆心坐标,半径.
对于A:,故A正确;
对于B:由A可知,,因此两圆相交.两圆的公共弦所在直线方程可由两圆方程相减得到,即将减去,
得到,整理化简得,故B正确;
对于C:两圆相交,存在公共弦,在其中一个圆中计算该弦长即可.圆心到公共弦的距离,故弦长,故C错误;
对于D:圆心到直线的距离,圆心到直线的距离,故直线是两圆的一条公切线,故D正确.
故选:ABD.
9.(25-26高一上·河南驻马店·开学考试)(多选)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
【分析】利用圆与圆的位置关系可判断A选项;利用直线与圆的位置关系可判断B选项;将两圆方程相减可判断C选项;利用勾股定理可判断D选项.
【详解】圆的圆心为,半径为;圆的圆心为,半径为,
对于A选项,若两圆外切,则,解得,A错;
对于B选项,若,圆心到直线的距离为,则直线与圆相切,
圆心到直线的距离为,则直线与圆相切,
故当时,则直线为两圆的一条公切线,B对;
对于C选项,若,因为,此时两圆相交,
将两圆方程相减得,即,
故当时,两圆公共弦所在直线的方程为,C错;
对于D选项,当时,圆心到直线的距离为,
此时两圆的公共弦长度为,D对.
故选:BD.
10.(24-25高二上·吉林长春·期中)(多选)已知圆:与圆:相交于A,B两点,则下列判断正确的是( )
A.两圆的相交弦所在直线方程为
B.两圆的公共弦长为
C.经过A,B两点,且过原点的圆的方程为
D.P为上任意一点,Q为上任意一点,则的最大值为
【答案】ABD
【分析】对A,联立两圆方程,求出两圆的相交弦所在直线方程判断;对B,求出圆心到直线的距离,进而求得两圆的公共弦长判断;对C,设经过,两点,且过原点的圆的方程为,求出代回求得方程判断;对D,的最大值为,求出判断选项D.
【详解】对于A,由,得,
所以两圆的相交弦所在直线方程为,故A正确;
对于B,圆的圆心为,半径为,
圆心到直线的距离为,
则两圆公共弦长为,故B正确;
对于C,经过,两点的圆的方程可设为,
即,因为此圆过原点,
,解得,
所以经过,两点,且过原点的圆的方程为,故C错误;
对于D,圆的圆心为,半径为,所以的最大值为,故D正确.
故选:ABD.
11.(25-26高二上·江西赣州·阶段检测)圆与圆的位置关系为______.
【答案】外离
【分析】根据圆与圆的位置关系的判断方法,根据两点间距离公式,判断结果即可.
【详解】由题意知,
则两圆圆心为,,两圆的半径分别为,,
所以,易知,所以两圆外离.
故答案为:外离.
12.(25-26高三·全国·一轮复习)已知圆,圆,则过圆与圆的交点且圆心在直线上的圆的方程为________.
【答案】
【分析】联立方程组,求得两圆的交点坐标,设所求圆的圆心为,列出方程求得的值,得出圆心坐标和半径,即可求解.
【详解】设圆与圆的交点分别为,联立方程组,解得或,则,
设所求圆的圆心为,因为圆心在直线上,可得,
则,解得,
所以圆心为,半径,
所以,所求圆的方程为.
故答案为:.
13.(2026·湖南株洲·三模)若圆与圆有且仅有3条公切线,则的最大值为______.
【答案】
【分析】判断出圆与圆的位置关系,利用三角换元法求得的最大值.
【详解】圆的圆心为,半径.
圆的圆心为,半径.
由于两圆有且仅有3条公切线,所以两圆外切,
所以,即,
设,
所以
,
其中(为锐角),
所以,
所以当时,取得最大值为.
14.(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.
15.(24-25高二上·河北张家口·期中)已知圆与圆,则圆和圆的一条公切线的方程为_______.
【答案】;;(三个任意一个都算正确)
【分析】先判断两个圆的位置关系,再判断公切线的条数,然后求公切线即可.
【详解】由题可知:
所以
两个圆的半径和为
所以两个圆外切,所以有三条公切线,
设公切线为
由圆心到切线的距离等于半径得
解得 或或
所以切线方程为,或
故答案为:;;
16.(24-25高二上·福建龙岩·期末)已知圆:,圆:.
(1)证明:圆与圆相交;
(2)若圆M经过圆与圆的交点,且圆心M在y轴上,求圆M的方程.
【答案】(1)
圆的标准方程为,圆心,半径;
圆的标准方程为,圆心,半径;
于是,即,
所以圆与圆相交.
(2).
【分析】(1)求出两圆的圆心和半径,再求出圆心距即可推理得证.
(2)联立两个圆的方程求出交点坐标,结合已知求出圆的方程.
【详解】(1)略
(2)由,得,
将代入圆得:,当时,;当时,,
则圆与圆的交点为,,线段AB的中点坐标为,
而圆心M在y轴上,因此圆心M为,所以圆M的方程为.
17.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)已知圆.
(1)若直线经过点且与圆相切,求直线的方程;
(2)若圆与圆有且只有一条公切线,求实数的值.
【答案】(1)或
(2)或
【分析】(1)根据直线与圆相切时的性质,对斜率的存在进行分类讨论,根据点到直线距离公式,求出参数值,求出方程;
(2)根据圆的内切和外切时的性质,判定半径之间的关系,进而列出方程,求出参数值.
【详解】(1)若直线斜率不存在,此时方程为,满足与圆相切;
若直线斜率存在,则直线的方程可表示为:,即,
由直线与圆相切,设圆心到直线的距离为,则有,解得,
此时的方程为:,
综上可知方程为:或.
(2)因为圆,可得圆心,半径.
又因为圆,可得圆心,半径.
所以圆心距,且,
因为圆与圆有且只有一条公切线,
所以圆与圆内切,
所以,得,解得或.
故实数的值为或.
18.(25-26高二上·广东惠州·期中)已知圆和圆
(1)求证:圆与圆相交;
(2)求两圆公共弦所在直线的方程;
(3)求经过圆与圆的交点,且面积最小的圆的方程.
【答案】(1)
证明:圆,圆心,半径,
圆,圆心,半径,
圆心距,因为,故两圆相交.
(2)
(3)
【分析】(1)根据几何法证明两圆相交;
(2)根据两圆相减计算得到公共弦所在直线的方程;
(3)根据经过两圆交点的圆中,面积最小者是以两交点为直径的圆,计算圆心和半径即可得到结果;
【详解】(1)略
(2)将两圆方程相减得,
化简得,即,
所以两圆公共弦所在直线的方程.
(3)经过两圆交点的圆中,面积最小者是以两交点为直径的圆
联立两圆方程,由公共弦方程得,
代入圆方程:,解得交点,
中点(圆心)坐标为,
半径为,
故圆方程为:
19.(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.
20.(25-26高二下·上海浦东新·期中)已知两圆和. 求:
(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.
学科网(北京)股份有限公司
$