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1、2022高中數(shù)學 第2章 平面解析幾何初步 第二節(jié) 圓與方程3 圓與圓的位置關(guān)系習題 蘇教版必修2
(答題時間:40分鐘)
*1.(濟南檢測)兩圓x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置關(guān)系是________。
**2. 若圓C1:x2+y2=16與圓C2:(x-a)2+y2=1相切,則a的值為__________。
*3. 若圓x2+y2=4與圓x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦的長為2,則a=________。
**4. 已知圓C1:x2+y2=4和圓C2:x2+y2+4x-4y+4=0關(guān)于直線l對稱,則直線l的方程為__________。
*5.
2、 若圓x2+y2=r2與圓(x-2)2+(y-2)2=R2相交,其中的一個交點坐標為(1,3),則另一個交點坐標為________。
*6. 若圓(x-a)2+(y-b)2=4始終平分圓x2+y2+2x+2y-1=0的周長,則動點M(a,b)的軌跡方程是________。
**7. 已知圓C與圓x2+y2-2x=0外切,并且與直線x+y=0相切于點Q(3,-),求圓C的方程。
**8.(廣州檢測)圓C的半徑為3,圓心C在直線2x+y=0上且在x軸的下方,x軸被圓C截得的弦長BD為2。
(1)求圓C的方程;
(2)若圓E與圓C關(guān)于直線2x-4y+5=0對稱,試判斷兩圓的位置關(guān)系。
*
3、**9. 已知m是正實數(shù),求與圓系方程x2+y2-2(2m+1)x-2my+4m2+4m+1=0中每個圓都相切的直線方程。
1. 相交 解析:圓x2+y2-1=0的圓心坐標為(0,0),半徑r1=1,
圓x2+y2-4x+2y-4=0的圓心坐標為(2,-1),半徑r2=3。
故3-1<=<3+1。 所以兩圓的位置關(guān)系是相交。
2. ±5或±3 解析:外切時|a|=4+1=5,a=±5;內(nèi)切時,|a|=4-1=3,a=±3。
3. 1 解析:兩圓方程:x2+y2+2ay=6,x2+y2=4相減得y=。聯(lián)立消去y得x2= (a>0)?!?·=2,解得a=1。故填1。
4.
4、 x-y+2=0 解析:方法一 圓C2的方程可化為(x+2)2+(y-2)2=4。
C1(0,0),r1=2;C2(-2,2),r2=2。
∵兩圓關(guān)于l對稱,
∴l(xiāng)為連接兩圓圓心線段的垂直平分線。
∵C1C2的中點為(-1,1),kc1c2=-1,
∴l(xiāng)的方程為y-1=x+1即x-y+2=0。
方法二 由題意易知直線l為兩圓公共弦所在的直線,
∴方程為x-y+2=0。
5. (3,1) 解析:由于兩圓的交點關(guān)于兩圓心所在的直線對稱,又兩圓心分別為(0,0)和(2,2),故兩圓心所在直線為y=x。而(1,3)關(guān)于直線y=x的對稱點為(3,1),∴另一個交點坐標為(3,1)。
5、
6. a2+b2+2a+2b+1=0
解析:由題意知圓x2+y2+2x+2y-1=0的直徑應是圓(x-a)2+(y-b)2=4的一條弦,所以在圓(x-a)2+(y-b)2=4內(nèi),半弦、半徑、弦心距構(gòu)成直角三角形,所以弦心距d==1,所以動點M(a,b)的軌跡方程是(a+1)2+(b+1)2=1,
即a2+b2+2a+2b+1=0。
7. 解:設所求圓的方程為(x-a)2+(y-b)2=r2,
由題意知,解得或。
所以所求圓的方程為(x-4)2+y2=4或x2+(y+4)2=36。
8. 解:(1)設圓心坐標(a,-2a),則圓的方程為(x-a)2+(y+2a)2=9,
作CA⊥
6、x軸于點A,在Rt△ABC中,CB=3,AB=,∴CA=2,
所以|-2a|=2?a=±1,
又因為點C在x軸的下方,所以a=1,即C(1,-2),
所以圓的方程為:(x-1)2+(y+2)2=9;
(2)方法一 設圓心E(m,n),由題意可知點E與點C關(guān)于直線2x-4y+5=0對稱,所以有
?
所以點E(-2,4)且圓E的半徑為3
所以|EC|==3>6,
故兩圓為相離關(guān)系。
方法二 點C(1,-2)到直線的距離為
d==>3,
所以圓C與直線2x-4y+5=0相離。
而圓E與圓C關(guān)于直線2x-4y+5=0對稱,
所以圓E與直線2x-4y+5=0也相離,故兩圓相離。
9. 解:將圓系方程化為標準方程,得[x-(2m+1)]2+(y-m)2=m2,
圓心坐標為(2m+1,m),半徑為m,
設公切線方程為y=kx+b,
則有=m。
去絕對值并整理,得(2k-1±)m+(k+b)=0。
因為上式對任何實數(shù)m均成立,
所以,解得或
所以所求切線方程為y=0或4x-3y-4=0。