【文档说明】新教材2021-2022学年人教A版数学选择性必修第一册课时检测:2.5.2 圆与圆的位置关系含解析.docx,共(6)页,64.916 KB,由小赞的店铺上传
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课时跟踪检测(二十四)圆与圆的位置关系[A级基础巩固]1.圆O1:x2+y2-6x+16y-48=0与圆O2:x2+y2+4x-8y-44=0的公切线条数为()A.4条B.3条C.2条D.1条解析:选C圆O1为(x-3)2+(y+8)2=121,O
1(3,-8),r=11,圆O2为(x+2)2+(y-4)2=64,O2(-2,4),R=8,∴|O1O2|=(3+2)2+(-8-4)2=13,∴r-R<|O1O2|<R+r,∴两圆相交.∴公切线有2条.2.(多选)
已知半径为1的动圆与圆(x-5)2+(y+7)2=16相切,则动圆圆心的轨迹方程是()A.(x-5)2+(y-7)2=25B.(x-5)2+(y-7)2=17C.(x-5)2+(y+7)2=9D.(x-5)2+(y+7)2=25解析:选
CD设动圆圆心为(x,y),若动圆与已知圆外切,则(x-5)2+(y+7)2=4+1,∴(x-5)2+(y+7)2=25;若动圆与已知圆内切,则(x-5)2+(y+7)2=4-1,∴(x-5)2+(y+7)2=9.3.圆x2+y2-4x+6y=0和圆x2+y2-
6x=0交于A,B两点,则AB的垂直平分线的方程是()A.x+y+3=0B.2x-y-5=0C.3x-y-9=0D.4x-3y+7=0解析:选CAB的垂直平分线过两圆的圆心,把圆心(2,-3)代入,即可排除A、B、D.4.与直线x-y-4=0和圆
x2+y2+2x-2y=0都相切的半径最小的圆的方程是()A.(x+1)2+(y+1)2=2B.(x+1)2+(y+1)2=4C.(x-1)2+(y+1)2=2D.(x-1)2+(y+1)2=4解析:选C∵圆x2+y2+2x-2y=0的圆心为(-1,1),半径为2,∴过圆心(-1
,1)与直线x-y-4=0垂直的直线方程为x+y=0,当所求的圆的圆心在直线x+y=0上时,半径最小,排除A、B;圆心(-1,1)到直线x-y-4=0的距离为62=32,则所求的圆的半径为32-22=2,故选C.5.
台风中心从A地以20km/h的速度向东北方向移动,离台风中心30km内的地区为危险区,城市B在A地正东40km处,则城市B处于危险区内的时间为()A.0.5hB.1hC.1.5hD.2h解析:选B如图,以A地为原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,则以B(40,0)为圆心
,30为半径的圆内MN之间(含端点)为危险区,可求得|MN|=20,∴时间为1h.6.若圆x2+y2-2ax+a2=2和x2+y2-2by+b2=1外离,则a,b满足的条件是________.解析:由题意可得两圆圆心坐标和半径长分别为(a,0),2和(0,b),1,因为两圆相离,所
以a2+b2>2+1,即a2+b2>3+22.答案:a2+b2>3+227.若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦的长为23,则a=________.解析:两圆的方程相减,得公共弦所在的直线方程为(x2+y2+2ay
-6)-(x2+y2)=0-4⇒y=1a,又a>0,结合图象(图略),再利用半径、弦长的一半及弦心距所构成的直角三角形,可知1a=22-(3)2=1⇒a=1.答案:18.过两圆x2+y2-2y-4=0与x2+y2-4x+2y=0的交点,且圆心在直线l:2x+4y-1=0上的圆的方程是__
______.解析:设圆的方程为x2+y2-4x+2y+λ(x2+y2-2y-4)=0,则(1+λ)x2-4x+(1+λ)y2+(2-2λ)y-4λ=0,把圆心21+λ,λ-11+λ代入l:2x
+4y-1=0的方程,可得λ=13,所以所求圆的方程为x2+y2-3x+y-1=0.答案:x2+y2-3x+y-1=09.求与圆C:x2+y2-2x=0外切且与直线l:x+3y=0相切于点M(3,-3)的圆的方程.解:圆C的方程可化为(x-1)2+y2=1,圆心C(1,0),半径为1
.设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0),由题意可知(a-1)2+b2=r+1,b+3a-3×-33=-1,|a+3b|2=r,解得a=4,b=0,r=2或a=0,b=-43,r=6.所以所求圆的方程为(x-4)2
+y2=4或x2+(y+43)2=36.10.已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0和圆C2:x2+y2+2x=0.(1)当m=1时,判断圆C1和圆C2的位置关系;(2)是否存在实数m,使得圆C1和圆C2内含?若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.解:(1)当m=1时,
圆C1的方程为(x-1)2+(y+2)2=9,圆心为C1(1,-2),半径r1=3,圆C2的方程为(x+1)2+y2=1,圆心为C2(-1,0),半径r2=1,两圆的圆心距d=(1+1)2+(-2-0)2=22,又r1+r2=3+1=4,r1-r2=3-1=2,所以r1-r2
<d<r1+r2,所以圆C1和圆C2相交.(2)不存在实数m,使得圆C1和圆C2内含.理由如下:圆C1的方程可化为(x-m)2+(y+2)2=9,圆心C1的坐标为(m,-2),半径为3.假设存在实数m,使得圆C1和圆C2内含,则圆心距d=(m+1)2+(-2-0)2<3-1,
即(m+1)2<0,此不等式无解.故不存在实数m,使得圆C1和圆C2内含.[B级综合运用]11.在坐标平面内,与点A(1,2)的距离为1,且与点B(3,1)的距离为2的直线共有()A.1条B.2条C.3条D.4条解析:选B满足要求的直线应分别为圆心为A
,半径为1和圆心为B,半径为2的两圆的公切线,两圆A与圆B相交,所以公切线有2条.12.设两圆C1,C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆圆心的距离|C1C2|为()A.4B.42C.8D.82解析:选C∵两圆
与两坐标轴都相切,且都经过点(4,1),∴两圆圆心均在第一象限且都在直线y=x上.设两圆的圆心分别为(a,a),(b,b),则有(4-a)2+(1-a)2=a2,(4-b)2+(1-b)2=b2,则a,b
为方程(4-x)2+(1-x)2=x2的两个根,整理得x2-10x+17=0,∴a+b=10,ab=17.∴(a-b)2=(a+b)2-4ab=100-4×17=32,∴|C1C2|=(a-b)2+(a-b)2=32×2=8.13.若圆O1:x2+y2=
1与圆O2:(x-a)2+(y-2a)2=4有公共点,则实数a的取值范围是()A.-355,-55∪55,355B.-355,355C.-5,-355∪355,5D.[-5,5]解
析:选A由题意可知,圆O1的圆心是原点,半径r1=1,圆O2的圆心是(a,2a),半径r2=2,两圆的圆心距d=a2+(2a)2=5|a|.∵圆O1与圆O2有公共点,∴|r1-r2|≤d≤r1+r2,即1≤5|a|≤3,解得-355≤a≤-55或55≤a≤355
.∴实数a的取值范围是-355,-55∪55,355.故选A.14.已知圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,圆O2的圆心为O2(2,1).(1)若圆O1与圆O2外切,求圆O2的方程;(2)若圆O1与圆O2交于A,B两点,且|AB|=22,求圆O2的方程.解:(1)设圆O
1,圆O2的半径分别为r1,r2,∵两圆外切,∴|O1O2|=r1+r2,∴r2=|O1O2|-r1=(0-2)2+(-1-1)2-2=2(2-1),∴圆O2的方程是(x-2)2+(y-1)2=12-82.(2)由题意,设圆O2的方程为(x
-2)2+(y-1)2=r23,圆O1,O2的方程相减,即得两圆公共弦AB所在直线的方程,为4x+4y+r23-8=0.∴圆心O1(0,-1)到直线AB的距离为|0-4+r23-8|42+42=4-2222=2,解得r23=4
或20.∴圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=4或(x-2)2+(y-1)2=20.[C级拓展探究]15.如图,圆C与x轴相切于点T(1,0),与y轴正半轴交于两点A,B(B在A的上方),且|AB|=2.(1)求圆C的标准方程;(2)若圆O:x2+y2=
1与y轴正半轴交于点D,P为圆O上任意一点,求证:PD始终平分∠APB.解:(1)依题意,设C(1,r)(r为圆C的半径),因为|AB|=2,所以r=12+12=2,所以圆心C(1,2),故圆C的标准方程为(x
-1)2+(y-2)2=2.(2)证明:由(1)知圆C的方程为(x-1)2+(y-2)2=2,则A(0,2-1),B(0,2+1).设P(x,y),则有|PA||PB|=x2+[y-(2-1)]2x2+[y-(2+1)]2=4-22-2(2-1)y4+2
2-2(2+1)y=2(2-1)(2-y)2(2+1)(2-y)=2-1(定值).由D(0,1)易知|DA||DB|=2-1,于是|PA||PB|=|DA||DB|,由角平分线定理知PD始终平分∠APB.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.
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