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课时达标训练(二十三) 圆与圆的位置关系
一、选择题
1.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是( )
A.x2+(y-2)2=1 B.x2+(y+2)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1 D.x2+(y-3)2=1
2.若两圆x2+y2=m和x2+y2+6x-8y-11=0有公共点,则实数m的取值范围是( )
A.1<m<121 B.1≤m≤121
C.1<m<11 D.1≤m≤11
3.两圆x2+y2+2ax+2ay+2a2-1=0和x2+y2+2bx+2by+2b2-2=0的公共弦中,最长的弦等于( )
A.2 B.2
C. D.1
4.两圆(x-a)2+y2=1和x2+(y-b)2=1外切的条件是( )
A.a2+b2=4 B.a2+b2=2
C.=1 D.=4
5.半径长为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程为( )
A.(x-4)2+(y-6)2=6
B.(x±4)2+(y-6)2=6
C.(x-4)2+(y-6)2=36
D.(x±4)2+(y-6)2=36
二、填空题
6.两圆x2+y2=1和(x+4)2+(y-a)2=25相切,则实数a的值为________.
7.点P在圆(x-4)2+(y-2)2=9上,点Q在圆(x+2)2+(y+1)2=4上,则|PQ|的最大值为________.
8.与圆x2+y2-2x=0外切且与直线x+y=0相切于点M(3,-)的圆的方程为________.
三、解答题
9.已知集合M={(x,y)|x2+y2≤16},N={(x,y)|x2+(y-1)2≤a-1},若M∩N=N,求实数a的取值范围.
10.已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4,
(1)若直线l1过定点A(1,0),且与圆C相切,求l1的方程;
(2)若圆D的半径为3,圆心在直线l2:x+y-2=0上,且与圆C外切,求圆D的方程.
答案
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1.解析:选A 设圆心为(0,a),则=1,∴a=2.故圆的方程为x2+(y-2)2=1.
2.解析:选B 两圆的圆心和半径分别为O1(0,0),r1=,O2(-3,4),r2=6,它们有公共点,则两圆相切或相交.
∴|-6|≤ ≤+6.解之,得1≤m≤121.
3.解析:选B 将两圆化成标准式分别为
(x+a)2+(y+a)2=1,(x+b)2+(y+b)2=2,
两圆相交时最长的公共弦应该为小圆的直径2.
4.解析:选A 两圆的圆心坐标为(a,0)和(0,b),由两圆外切的条件得 =1+1,即a2+b2=4.
5.解析:选D ∵所求圆的半径为6,而A、B中的圆的半径为,不符合题意,∴排除A、B.所求圆的圆心为(4,6)时,两圆的圆心距d==5=6-1,这时两圆内切,当所求圆的圆心为(-4,6)时,圆心距d==5=6-1,这时两圆内切.
∴所求圆的圆心为(±4,6),半径为6.
6.解析:∵圆心分别为(0,0)和(-4,a),半径为1和5,两圆外切时有=1+5,∴a=±2,
两圆内切时有=5-1,∴a=0.
综上a=±2或a=0.
答案:±2或0
7.解析:圆心距d= =3,而两圆的半径分别为r1=3,r2=2,∴|PQ|的最大值=d+r1+r2=3+5.
答案:3+5
8.解析:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0).
则=r+1,①
=,②
=r.③
解①②③得a=4,b=0,r=2或a=0,b=-4,r=6,
即所求圆的方程为(x-4)2+y2=4或x2+(y+4)2=36.
答案:(x-4)2+y2=4或x2+(y+4)2=36
9.解:∵M∩N=N,∴N⊆M,
①当N=∅时,即a<1时满足条件;
②当N≠∅时,若a=1,集合N={(x,y)|(0,1)},
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∵点(0,1)在圆x2+y2=16内部,∴N⊆M.
若a>1,要使N⊆M,须圆x2+(y-1)2=a-1,
内切或内含于圆x2+y2=16,
∴4-≥1,解得1≤a≤10,
又a>1,∴1<a≤10.综上所述,a的取值范围为(-∞,10].
10.解:(1)①若直线l1的斜率不存在,即直线是x=1,符合题意.
②若直线l1的斜率存在,
设直线l1为y=k(x-1),即kx-y-k=0.
由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,即=2,解之得k=.
所求直线l1的方程为x=1或3x-4y-3=0.
(2)依题意设D(a,2-a),
又已知圆C的圆心(3,4),r=2,
由两圆外切,可知|CD|=5,
∴可知 =5,解得a=3,或a=-2,
∴D(3,-1)或D(-2,4).
∴所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=9或(x+2)2+(y-4)2=9.
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