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1、
人教版高中數(shù)學(xué)必修精品教學(xué)資料
課后提升作業(yè)二十七
圓與圓的位置關(guān)系
(45分鐘 70分)
一、選擇題(每小題5分,共40分)
1.兩圓x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置關(guān)系是 ( )
A.內(nèi)切 B.相交 C.外切 D.外離
【解析】選B.將兩圓化成標(biāo)準(zhǔn)方程分別為x2+y2=1,
(x-2)2+(y+1)2=9,
可知圓心距d=,
由于2
2、
【解析】選C.r1=2,r2=3,圓心距d=5,由于d=r1+r2,所以兩圓外切,故公切線有3條,選C.
【延伸探究】若本題中圓C1的方程換為 “x2+y2-2x+4y-20=0”,圓C2不變,其結(jié)論又如何呢?
【解析】選B.因?yàn)閞1=5,r2=3,圓心距d=5.所以|r2-r1|
3、C為直角三角形.
4.(2016九江高一檢測)圓x2+y2=50與圓x2+y2-12x-6y+40=0的公共弦長為
( )
A. B. C.2 D.2
【解析】選C.x2+y2=50與x2+y2-12x-6y+40=0作差,
得兩圓公共弦所在的直線方程為2x+y-15=0,
圓x2+y2=50的圓心(0,0)到2x+y-15=0的距離d=3,
因此,公共弦長為2=2.
5.(2016黃岡高一檢測)若兩圓x2+y2=m和x2+y2+6x-8y-11=0有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 ( )
A.m<1 B.m>121
C.1≤m≤121
4、 D.1
5、1,故a=1.
【補(bǔ)償訓(xùn)練】若圓C1:(x-a)2+y2=r2與圓C2:x2+y2=4r2(r>0)相切,則a的值為
( )
A.3r B.r
C.3r或r D.3r或r
【解析】選C.圓C1的圓心為(a,0),半徑為r,
圓C2的圓心為 (0,0),半徑為2r.
①當(dāng)兩圓外切時(shí),有|a|=3r,
此時(shí)a=3r(r>0).
②當(dāng)兩圓內(nèi)切時(shí),|a|=|r|,
此時(shí)a=r(r>0).
即當(dāng)a=3r(r>0)時(shí)兩圓外切,
當(dāng)a=r(r>0)時(shí)兩圓內(nèi)切.
綜合①②可知選C.
7.半徑長為6的圓與x軸相切,且與圓x2+(y-3)2=1內(nèi)切,
6、則此圓的方程為
( )
A.(x-4)2+(y-6)2=6
B.(x4)2+(y-6)2=6
C.(x-4)2+(y-6)2=36
D.(x4)2+(y-6)2=36
【解析】選D.因?yàn)榘霃介L為6的圓與x軸相切,且與已知圓內(nèi)切,
設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,b),
則b=6.
再由=5,
可以解得a=4,
故所求圓的方程為(x4)2+(y-6)2=36.
8.(2016山東高考)已知圓M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直線x+y=0所得線段的長度是2,則圓M與圓N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置關(guān)系是 ( )
A.內(nèi)切 B.相交 C.外切 D.相離
7、
【解析】選B.圓M:x2+y2-2ay=0(a>0)可化為:x2+=a2,由題意,d=,所以有,a2=+2,解得a=2.所以圓M:x2+=22,圓心距=,半徑和=3,半徑差=1,所以二者相交.
二、填空題(每小題5分,共10分)
9.(2016大連高一檢測)若點(diǎn)A(a,b)在圓x2+y2=4上,則圓(x-a)2+y2=1與圓x2+(y-b)2=1的位置關(guān)系是________.
【解析】因?yàn)辄c(diǎn)A(a,b)在圓x2+y2=4上,
所以a2+b2=4.
又圓x2+(y-b)2=1的圓心C1 (0,b),半徑r1=1,
圓(x-a)2+y2=1的圓心C2(a,0),半徑r2=1,
則d
8、=|C1C2|===2,
所以d=r1+r2,
所以兩圓外切.
答案:外切
10.(2016北京高一檢測)已知圓C1:x2+y2-6x-7=0與圓C2:x2+y2-6y-27=0相交于A,B兩點(diǎn),則線段AB的中垂線方程為____________.
【解題指南】利用圓的幾何性質(zhì)求解本題.
【解析】AB的中垂線即為圓C1,圓C2的連心線C1C2所在的直線,
又C1(3,0),C2(0,3),C1C2的方程為x+y-3=0,
即線段AB的中垂線方程為x+y-3=0.
答案:x+y-3=0
三、解答題(每小題10分,共20分)
11.求過點(diǎn)A(4,-1)且與圓C:(x+1)2+(
9、y-3)2=5相切于點(diǎn)B(1,2)的圓的方程.
【解析】設(shè)所求圓的圓心M(a,b),半徑為r,
已知圓的圓心為C(-1,3),
因?yàn)榍悬c(diǎn)B在連心線上,
即C,B,M三點(diǎn)共線,
所以=,
即a+2b-5=0.①
由于AB的垂直平分線為x-y-2=0,
圓心M在AB的垂直平分線上,
所以a-b-2=0.②.Com]
聯(lián)立①②解得
故圓心坐標(biāo)為M(3,1),r=|MB|=,
所以所求圓的方程為(x-3)2+(y-1)2=5.
12.(2016舟山高一檢測)已知兩圓x2+y2-10x-10y=0,x2+y2+6x-2y-40=0.
求:(1)它們的公共弦所在直線的方程.
10、(2)公共弦長.
【解析】(1)x2+y2-10x-10y=0①;
x2+y2+6x-2y-40=0②;
②-①得:2x+y-5=0為公共弦所在直線的方程.
(2)將圓x2+y2-10x-10y=0,
化為標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-5)2+(y-5)2=50,
該圓圓心為(5,5),
則此圓心到直線2x+y-5=0的距離
d==2,
故弦長為2=2.
【能力挑戰(zhàn)題】
已知半徑為5的動圓C的圓心在直線l:x-y+10=0上.
(1)若動圓C過點(diǎn)(-5,0),求圓C的方程.
(2)是否存在正實(shí)數(shù)r,使得動圓C中滿足與圓O:x2+y2=r2相外切的圓有且僅有一個(gè),若存在,請求出來;若
11、不存在,請說明理由.
【解析】(1)依題意,可設(shè)動圓C的方程為(x-a)2+(y-b)2=25,
其中圓心(a,b)滿足a-b+10=0.
又因?yàn)閯訄A過點(diǎn)(-5,0),
所以(-5-a)2+(0-b)2=25.
解方程組
可得
或
故所求圓C的方程為(x+10)2+y2=25或(x+5)2+(y-5)2=25.
(2)圓O的圓心(0,0)到直線l的距離d==5.
當(dāng)r滿足r+5d時(shí),r每取一個(gè)數(shù)值,
動圓C中存在兩個(gè)圓與圓O:x2+y2=r2相外切;
當(dāng)r滿足r+5=d時(shí),
即r=5-5時(shí),
動圓C中有且僅有1個(gè)圓與圓O:x2+y2=r2相外切.
故當(dāng)動圓C中與圓O相外切的圓僅有一個(gè)時(shí),r=5-5.
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