内容正文:
课时作业20圆与圆的位置关系
一、选择题
1.圆与圆的位置关系为( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
2.两圆和的位置关系是( )
A.内切 B.外离 C.外切 D.相交
3.若圆与圆有公共点,则的范围是( )
A. B. C. D.
4.两圆与的公共弦长等于( )
A. B. C. D.
5.已知圆和圆的交点为,则线段的垂直平分线方程为( )
A. B. C. D.
6.过点向圆引圆的两条切线,则弦所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
7.(多选题)已知圆与圆交于不同的两点,下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
8.(多选题)若圆始终平分圆的周长,则( )
A.
B.的圆心到直线的距离
C.
D.直线被圆所截得的弦长为
二、填空题
9.若圆与圆内切,则________.
10.已知一辆卡车宽是,要经过一个半径为的半圆形隧道,则这辆卡车的平顶车篷篷顶的高度不得超过________.(精确到)
11.已知圆与圆外切,则的最大值为________.
12.与直线和圆都相切的半径最小的圆的标准方程是________________________.
三、解答题
13.已知两圆和.
(1)当取何值时,两圆外切?
(2)当取何值时,两圆内切?
(3)求当时,两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦长.
14.
已知两圆和.
(1)判断两圆的位置关系;
(2)求两圆公共弦所在的直线方程及公共弦的长.
15.求与圆相切于点,且半径为的圆的方程.
参考答案
1.D 2.D
3.C 解析:因为圆方程为:,所以圆心,半径为.因为圆方程为:,所以圆心,半径,因为圆与圆有公共点,所以,即,解得.
4.A 解析:因为两圆分别为,①
,②
①②,可得.因为的圆心坐标为,半径为,所以圆心到公共弦的距离为,所以公共弦长等于.故选A.
5.A 解析:直线的方程为,因此它的垂直平分线斜率为,又过圆心,故方程为.
6.A 解析:因为为圆的切线,所以,所以,所以以为圆心,为半径的圆的方程为.因为为两圆的公共弦,所以弦所在的直线方程为,整理得.
7.ABC 解析:由题意,圆的方程可化为.两圆的方程相减,得直线的方程为,即,分别把两点代入可得,,两式相减,得,即,所以选项A是正确的;由圆的性质可得,线段与线段互相平分,所以,,所以选项C正确,选项D错误.故选ABC.
8.AD 解析:两个圆的方程相减,可得相交直线方程为.又圆平分圆,则有点在直线上,代入直线方程,可得,得或(舍去),选项A正确,选项C错误;圆的方程为,圆心到直线的距离,则所截得弦长,B错误,选项D正确.故选AD.
9. 解析:两圆内切,故圆心距等于半径之差的绝对值,即,得.又,则.
10. 解析:如图,建立平面直角坐标系
,设篷顶的高度为,则半圆所在圆的方程为.因为,所以把代入得,所以.
11. 解析:根据题意可知,圆的圆心为,半径.圆的圆心为,半径.因为圆与圆外切,所以,所以.要使取得最大值,则同号,不妨取,则.由基本不等式,得.
12. 解析:圆的方程可化为,其圆心到直线的距离.过点且垂直于的直线为,即,所以所求的最小圆的圆心在直线上,如图所示,
圆心到直线的距离为,则圆的半径长为.
设的坐标为,则,
解得或(舍去),所以圆心的坐标为,
所以所求圆的标准方程为.
13.解:两圆的标准方程分别为,
,
圆心分别为,,
半径分别为和.
(1)当两圆外切时,
,
解得.
(2)当两圆内切时,因定圆的半径小于两圆的圆心距,故只有,解得.
(3)两圆的公共弦所在直线方程为,
即,
故公共弦长为.
14.解:根据题意,联立方程消去,
整理得. ①
其中,,所以两圆相交.
(2)两圆的方程作差,得, ②
故两圆公共弦所在的直线方程为.由①得
,,代入②,得,,
所以交点坐标为,.由两点间距离公式,得
,
所以两圆公共弦的长为.
15.解:设所求圆的圆心为,则
. ①
(1)若两圆外切,则有. ②
联立①②,解得,,所以所求圆的方程为.
(2)若两圆内切,则有.③
联立①③,解得,,所以,所求圆的方程为.
综上所述,所求圆的方程为或.
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