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2024-2025学年高中数学苏教版(2019)选择必修第一册课时作业 2.3 圆与圆的位置关系
一、选择题
1.圆与圆的公切线共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
2.圆与圆的公切线的条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.已知圆与圆外切,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.圆:和圆:的公共弦AB的垂直平分线的方程为( )
A. B. C. D.
5.若圆与圆外切,则实数( )
A.2 B.3 C. D.
6.圆与圆公共弦所在直线方程为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题
7.已知两圆的方程分别为,,则下列说法正确的是( )
A.若两圆内切,则
B.若两圆的公共弦所在直线的方程为,则
C.若两圆在交点处的切线互相垂直,则
D.若两圆有三条公切线,则
8.圆与圆的公共弦的长为,则a的值可以为( )
A. B. C. D.
三、填空题
9.已知圆和圆外切,则_____.
10.已知圆,若圆C与圆有三条公切线,则m的值为___________.
11.过圆和圆的交点,且圆心在直线上的圆的一般方程为__________.
四、解答题
12.若一个圆经过点及圆与圆的交点,求此圆的方程.
13.已知圆C的圆心为,且圆C__________.在下列所给的三个条件中任选一个,填在横线上,并完成解答.
①与直线相切;
②与圆相外切;
③经过直线与直线的交点.
(1)求圆C的方程;
(2)圆,是否存在实数m,使得圆N与圆C公共弦的长度为2,若存在,求出实数m的值;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.答案:B
解析:圆的圆心为,半径;
圆的圆心为,半径.
,所以,
所以两个圆相交,公切线有2条.
故选:B.
2.答案:D
解析:圆的圆心坐标为,半径为3;圆的圆心坐标为,半径为1,所以两圆的心心距为,所以两圆相离,公切线有4条.
故选:D.
3.答案:D
解析:由题设,两圆圆心分别为、,半径分别为1、r,
由外切关系知:,可得.
故选:D.
4.答案:D
解析:变形为,圆心为,
变形为,圆心为,
公共弦AB的垂直平分线即为直线,
即,整理得.
故选:D.
5.答案:B
解析:由已知得圆心为,半径,圆心,半径,
由两圆外切可知,
即,
解得,
故选:B.
6.答案:B
解析:由与两式相减
得:,即.
故选:B.
7.答案:ABC
解析:圆的圆心为,半径为4,圆的圆心为,半径为r,两圆的圆心距.
对于A,若两圆内切,则,则(负值舍去),故A正确;
对于B,两圆的方程作差可得,令,得(负值舍去),故B正确;
对于C,若两圆在交点处的切线互相垂直,则一个圆的切线必过另一个圆的圆心,
分别设两圆的圆心为,,则,所以,解得(负值舍去),故C正确;
对于D,若两圆有三条公切线,则两圆外切,则,得,故D错误.故选ABC.
8.答案:CD
解析:两圆方程相减,得两圆公共弦所在直线的方程为,
因为两圆的公共弦的长为,圆的圆心为,半径为2,
因为点到直线的距离,
所以,
解得或.故选CD.
9.答案:2
解析:圆C的圆心为,半径为r.
圆D的圆心为,半径为.
圆心距为,
由于两个圆外切,所以.
故答案为:2.
10.答案:
解析:由,得,所以圆C的圆心为,半径为,因为圆,所以圆D的圆心为,半径为1.因为圆C与圆D有三条公切线,所以圆C与圆D外切,即,解得,所以m的值为.
11.答案:
解析:由题意,设所求圆的方程为,即,则其圆心为.由题意,得,所以,所以所求圆的方程是.
12.答案:
解析:联立与,解得:或,即两圆交点坐标为与,设圆的方程为:,将点坐标代入得:,解得:,所以此圆的方程为:.
13.答案:(1)
(2)见解析
解析:(1)设圆C的半径为r,
若选条件①,圆C与直线相切,所以圆心C到直线的距离是圆C的半径,
即,
所以圆C的方程为.
若选条件②,圆C与圆相外切,圆M的圆心为,半径为2,
所以,所以,
所以圆C的方程为.
若选条件③,圆C经过直线与直线的交点,
由得所以,
所以圆C的方程为.
(2)圆N的圆心为,半径为m,,两个圆有公共弦,则,
即,解得,
由得两圆公共弦所在直线方程为,
又两圆的公共弦长为2,则圆心C到公共弦所在直线的距离为,且,
解得或,
又,所以.
故存在实数,使得圆N与圆C公共弦的长度为2.
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