2020高中数学 第2章 平面解析几何初步 第二节 圆与方程3 圆与圆的位置关系习题 苏教版必修2

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2020高中数学 第2章 平面解析几何初步 第二节 圆与方程3 圆与圆的位置关系习题 苏教版必修2

圆与圆的位置关系 ‎(答题时间:40分钟)‎ ‎*1.(济南检测)两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置关系是________。‎ ‎**2. 若圆C1:x2+y2=16与圆C2:(x-a)2+y2=1相切,则a的值为__________。‎ ‎*3. 若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦的长为2,则a=________。‎ ‎**4. 已知圆C1:x2+y2=4和圆C2:x2+y2+4x-4y+4=0关于直线l对称,则直线l的方程为__________。‎ ‎*5. 若圆x2+y2=r2与圆(x-2)2+(y-2)2=R2相交,其中的一个交点坐标为(1,3),则另一个交点坐标为________。‎ ‎*6. 若圆(x-a)2+(y-b)2=4始终平分圆x2+y2+2x+2y-1=0的周长,则动点M(a,b)的轨迹方程是________。‎ ‎**7. 已知圆C与圆x2+y2-2x=0外切,并且与直线x+y=0相切于点Q(3,-),求圆C的方程。‎ ‎**8.(广州检测)圆C的半径为3,圆心C在直线2x+y=0上且在x轴的下方,x轴被圆C截得的弦长BD为2。‎ ‎(1)求圆C的方程;‎ ‎(2)若圆E与圆C关于直线2x-4y+5=0对称,试判断两圆的位置关系。‎ ‎***9. 已知m是正实数,求与圆系方程x2+y2-2(‎2m+1)x-2my+‎4m2‎+‎4m+1=0中每个圆都相切的直线方程。‎ 3‎ ‎1. 相交 解析:圆x2+y2-1=0的圆心坐标为(0,0),半径r1=1,‎ 圆x2+y2-4x+2y-4=0的圆心坐标为(2,-1),半径r2=3。‎ 故3-1<=<3+1。 所以两圆的位置关系是相交。‎ ‎2. ±5或±3 解析:外切时|a|=4+1=5,a=±5;内切时,|a|=4-1=3,a=±3。‎ ‎3. 1 解析:两圆方程:x2+y2+2ay=6,x2+y2=4相减得y=。联立消去y得x2= (a>0)。∴2·=2,解得a=1。故填1。‎ ‎4. x-y+2=0 解析:方法一 圆C2的方程可化为(x+2)2+(y-2)2=4。‎ C1(0,0),r1=2;C2(-2,2),r2=2。‎ ‎∵两圆关于l对称,‎ ‎∴l为连接两圆圆心线段的垂直平分线。‎ ‎∵C‎1C2的中点为(-1,1),kc‎1c2=-1,‎ ‎∴l的方程为y-1=x+1即x-y+2=0。‎ 方法二 由题意易知直线l为两圆公共弦所在的直线,‎ ‎∴方程为x-y+2=0。‎ ‎5. (3,1) 解析:由于两圆的交点关于两圆心所在的直线对称,又两圆心分别为(0,0)和(2,2),故两圆心所在直线为y=x。而(1,3)关于直线y=x的对称点为(3,1),∴另一个交点坐标为(3,1)。‎ ‎6. a2+b2+‎2a+2b+1=0‎ 解析:由题意知圆x2+y2+2x+2y-1=0的直径应是圆(x-a)2+(y-b)2=4的一条弦,所以在圆(x-a)2+(y-b)2=4内,半弦、半径、弦心距构成直角三角形,所以弦心距d==1,所以动点M(a,b)的轨迹方程是(a+1)2+(b+1)2=1,‎ 即a2+b2+‎2a+2b+1=0。‎ ‎7. 解:设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,‎ 由题意知,解得或。‎ 所以所求圆的方程为(x-4)2+y2=4或x2+(y+4)2=36。‎ ‎8. 解:(1)设圆心坐标(a,-‎2a),则圆的方程为(x-a)2+(y+‎2a)2=9,‎ 作CA⊥x轴于点A,在Rt△ABC中,CB=3,AB=,∴CA=2,‎ 所以|-‎2a|=2⇒a=±1,‎ 又因为点C在x轴的下方,所以a=1,即C(1,-2),‎ 所以圆的方程为:(x-1)2+(y+2)2=9;‎ ‎(2)方法一 设圆心E(m,n),由题意可知点E与点C关于直线2x-4y 3‎ ‎+5=0对称,所以有 ‎⇒‎ 所以点E(-2,4)且圆E的半径为3‎ 所以|EC|==3>6,‎ 故两圆为相离关系。‎ 方法二 点C(1,-2)到直线的距离为 d==>3,‎ 所以圆C与直线2x-4y+5=0相离。‎ 而圆E与圆C关于直线2x-4y+5=0对称,‎ 所以圆E与直线2x-4y+5=0也相离,故两圆相离。‎ ‎9. 解:将圆系方程化为标准方程,得[x-(‎2m+1)]2+(y-m)2=m2,‎ 圆心坐标为(‎2m+1,m),半径为m,‎ 设公切线方程为y=kx+b,‎ 则有=m。‎ 去绝对值并整理,得(2k-1±)m+(k+b)=0。‎ 因为上式对任何实数m均成立,‎ 所以,解得或 所以所求切线方程为y=0或4x-3y-4=0。‎ 3‎
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