课后训—圆与圆的位置关系-
日期:2025. 时长:50-60分钟/次
【题组一 圆与圆位置关系的判断及求参】
1.已知圆与圆,则两圆的位置关系是 .
【答案】内切
【来源】上海市向东中学2024-2025学年高二下学期3月阶段练习数学试卷
【分析】依题意,求出两圆的圆心距和半径后即可判断.
【详解】因为圆,圆,
所以圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
所以,所以两圆的位置关系为内切.
故答案为:内切.
2.已知圆关于直线对称,圆的标准方程是,则圆与圆的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内含
【答案】B
【来源】山东省济钢高级中学2024-2025学年高二上学期期中学情检测数学试题
【分析】先将化为标准方程,求出圆心和半径,再利用给定条件求解出参数,最后利用圆与圆的位置关系判断即可.
【详解】因为,所以,
故的圆心为,半径且,
而的圆心为,半径,
因为关于直线对称,所以直线经过圆心,
故,解得,由两点间距离公式得,
所以,则圆与圆外切,故B正确.
故选:B.
3.若直线与圆O:相切,则圆与圆O( )
A.相离 B.相交 C.内切 D.外切
【答案】A
【来源】江苏省徐州市多校2024-2025学年高二上学期第一次联考数学试题
【分析】若直线与圆O:相切,得,由两圆圆心距与两圆半径之和与半径之差作比较,进而得到两圆的位置关系.
【详解】若直线与圆O:相切,
则圆心到直线的距离等于圆O的半径,
即,得,
圆圆心,半径为,
两圆圆心距,大于两圆半径之和,所以两圆相离.
故选:A
4.已知圆,圆.
(1)若两圆内含,求实数的取值范围.
(2)是否存在实数,使得两圆公共弦的长度为2?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,.
【来源】第四单元 直线与圆的位置关系、圆与圆的位置关系A卷 名校好题 基础达标卷
【分析】(1)根据两圆内含关系得出两圆心距离小于,进而求得的范围.
(2)根据圆的弦长公式进行求解即可.
【详解】(1)由题意,得,半径,半径.
因为两圆内含,所以,
所以,即,解得,
又因为,所以,故的取值范围为.
(2)两圆方程相减,可得两圆的公共弦所在直线方程为.
假设存在实数,使得两圆公共弦的长度为2,
因为,半径,
所以点到直线的距离 .
又因为,所以,
解得,因为,所以.
5.(多选)已知圆与圆相切,则的取值可以为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】BC
【来源】甘肃省白银市2025届高考三模联考高三数学试题
【分析】根据两圆相外切和相内切两种情况,列式求解.
【详解】若这两个圆外切,则,
两边平方后,解得或3;
若这两个圆内切,则,
解得.
故选:BC
6.已知圆.
(1)若直线过点,且与圆相切,求直线的方程;
(2)若圆的半径为3,圆心在直线上,且与圆外切,求圆的方程.
【答案】(1)或
(2)或
【来源】陕西省榆林市第一中学2024-2025学年高二上学期期末质量检测考试数学试题
【分析】(1)根据题意,可分直线的斜率不存在和存在两种情况讨论,结合直线与圆相切,利用点到直线的距离公式,列出方程,即可求解;
(2)设,由两圆相外切,得到,列出方程求得的值,即可求解.
【详解】(1)由题知,圆的圆心为,半径为,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,即,
由圆心到直线的距离等于半径,
可得,解得,
此时直线的方程为;
当直线的斜率不存在时,直线方程为,此时直线与圆相切,符合题意;
综上可得,直线的方程为或.
(2)由圆的半径为3,圆心在直线上,
设,且圆的圆心,半径为,
由两圆相外切,可得,即,
解得或,
或,
圆的方程为或.
【题组二 两圆公切线的条数】
7.已知圆和圆,则圆与圆的公切线有 条.
【答案】
【来源】山西省运城市2024-2025学年高二上学期期末数学试题
【分析】先判断两圆的位置关系,得到公切线的条数即可
【详解】由题意得圆的圆心坐标为,半径为,
的圆心坐标为,半径为,
则圆心距为,
故两圆外切,则两圆的公切线的条数是3条,
故答案为:3
8.若圆与圆有且仅有2条公切线,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【来源】云南省宣威市部分学校2024-2025学年高二下学期学业水平检测数学试卷
【分析】根据两圆的公切线数量得出两点间距离范围,再结合一元二次不等式求解即可.
【详解】因为圆:与圆:有且仅有2条公切线,
所以圆:与圆:相交,
所以,
所以或.
故选:D.
9.已知圆和圆恰有三条公共切线,则的最小值为( )
A.36 B.3 C.10 D.
【答案】A
【来源】广东省珠海市第二中学2024-2025学年高二上学期第二阶段考试数学试题
【分析】根据给定条件,可得两圆外切,进而求得,再借助动圆与圆有公共点,求出动圆半径的最小值即可.
【详解】圆的圆心,半径,
圆的圆心,半径,
由圆恰有三条公共切线,得圆外切,则,
即,显然点在圆上,点在圆外,
令,则点在圆上,
因此圆与有公共点,则,,
即,解得,则,
所以的最小值为36.
故选:A
【题组三 两圆公切线的方程】
10.已知圆O:与圆C关于直线l:对称,求圆O与圆C的公切线方程.
【答案】或或或
【来源】2025届贵州省贵阳市高三11月模拟预测数学试题
【分析】若任意两个圆关于某直线对称,那么这两个圆的其中一条公切线与两个圆心连线平行且距离为半径,再代入本题条件,求出圆心连线的直线方程,求出其中一条公切线方程.因为圆与对称相离,所以两对称圆一定相离,由对称性得到切线与对称性相较于同一点,通过线段长求出切线的倾斜角,从而写出切线方程.
【详解】如图:任意圆与圆关于直线对称,为圆与圆的一条公切线,
∵圆与圆关于直线对称,∴,
∵为圆与圆的公切线,∴,∴,
由圆与圆关于直线对称,∴圆与圆的半径相等,即,
∴,且到的距离为,
∵,∴,,∴,
设其中一条公切线,则,即,
故圆与圆的公切线.
∵圆心到直线的距离,∴圆与圆相离,
∴圆与圆有4条公切线,由对称性可知公切线与交于一点,
设与圆相切与点,则,
∵,,∴,
∵,∴轴,轴,
∴故圆与圆的公切线或.
故答案为:或或或(写出其中一个即可).
11.圆和圆的公切线的方程为 .
【答案】或或
【来源】山西省部分学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
【分析】由两圆的圆心和半径,得两圆相外切,两圆均与直线相切,直线与直线的交点为,设出过的另外一条切线方程,利用圆心到直线距离等于半径,求出方程,过两圆切点的切线与直线垂直,设出切线方程,利用圆心到直线距离等于半径,求出方程.
【详解】圆,圆心坐标,半径,
圆,圆心坐标,半径,
由,则两圆相外切,
由圆心和半径可知,两圆均与直线相切,
直线的方程为,直线与直线的交点为,
设过的另外一条切线为,由点到切线距离为1,故,
解得,或,故另外一条切线为.
因为直线的斜率为,故过两圆切点的切线斜率为,
设过公切点的切线方程为,由点到切线距离为1,则,
所以,故.
故答案为:或或.
12.已知圆和圆相交于两点,求:
(1)线段的长;
(2)两圆有公切线方程.
【答案】(1)
(2)或
【来源】四川省成都外国语学校2023-2024学年高二上学期12月月考数学试题
【分析】(1)两方程联立求出直线的方程,利用垂径定理和勾股定理即可求出线段的长;
(2)利用图象找出一条公切线,利用点在圆上的对称点即可得出公切线方程.
【详解】(1)由题意,
联立方程组,两式相减得到直线的方程为,
则原点到直线的距离为,
根据勾股定理得
(2)由题意及(1)得,
在圆中, ,
∴,半径为,
在圆中,圆心,半径为,
可得直线与两圆相切,即为两圆的公切线,
则关于两圆圆心所在直线对称的直线即为另一条公切线,
由和,可得两圆心所在直线为,
即,
联立方程组,解得,
即交点坐标为,
在直线上任取一点,
设点关于直线对称点为,
可得,解得,
即对称点的坐标为,
所求的另一条切线过点,
可得其方程为,
故所求切线方程为或.
13.已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
【答案】C
【来源】山东省泰山教育联盟2025届高三下学期4月联考数学试卷
【分析】通过计算可知两个圆内切,故两圆相减得到的方程即为所求.
【详解】圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为
所以两个圆内切,因此与两圆均相切的直线为两个圆的公共弦所在的直线方程,
所以
整理得,
故选:.
【题组四 公切线的长度】
14.(多选)已知圆,圆,则下列选项正确的是( )
A.两圆是外切的位置关系
B.直线的方程为
C.若P、Q两点分别是圆和圆上的动点,则的最大值为5
D.圆和圆的一条公切线段长为
【答案】ABD
【来源】安徽省六安第一中学2023-2024学年高二上学期期中考试数学试题
【分析】根据圆心距与两圆半径之和相等可知A正确,利用两点坐标即可得B正确;易知当四点共线且在两侧时,取得最大值为,可得C错误;根据两半径差和圆心距可得公切线段长为,即D正确.
【详解】由题意可知圆的圆心为,半径为,
圆的圆心为,半径为;
两圆圆心距,即圆心距等于两半径之和,
所以两圆外切,即A正确;
由圆心坐标可知,所以直线的方程为,
即,所以B正确;
由圆与圆之间的位置关系可得的最大值为,如下图所示:
当四点共线且在两侧时,取得最大值,可得C错误;
设为两圆的一条公切线,切点分别为,
易知,作于点,则,
又,则,可得公切线段长为,即D正确.
故选:ABD
15.圆与圆的公切线长为 .
【答案】4
【来源】2024年全国高考名校名师联席命制型数学信息卷(五)
【分析】先由圆心距与两圆半径和差关系判断两圆位置关系,再由几何性质利用勾股定理求解公切线长.
【详解】由题可得,由圆,
则圆心为,半径为,
由圆,
则圆的圆心为,半径为.
则两圆心的距离,
因为,所以圆与圆相交.
如图,设切点为,作于点,
所以圆与圆的公切线长为.
故答案为:.
【题组五 两圆相交,公共弦方程及弦长】
16.(多选)已知圆,,则下列说法正确的是( )
A.当时,圆与圆相离
B.当时,是圆与圆的一条公切线
C.当时,圆与圆相交
D.当时,圆与圆的公共弦所在直线方程是
【答案】ABD
【来源】浙江省丽水市2024-2025学年高二上学期1月期末教学质量监控数学试题
【分析】通过计算两圆的圆心距,再与两圆半径之和、半径之差比较来判断位置关系;对于公切线,需要判断两圆圆心到直线的距离是否等于半径;对于公共弦,可通过两圆方程相减得到.
【详解】圆的圆心坐标为,半径;圆的圆心坐标为,半径为.
则两圆的圆心距.
对于A,当时,.,知圆与圆相离,A正确;
对于B,当时,,由可得两圆相离.
因圆心 到的距离为;圆心到的距离为,
故是圆与圆的一条公切线,B正确;
对于C,当时,,因为,两圆相离,C错误;
对于D,当时,将两圆方程相减得:,
整理得,即圆与圆的公共弦所在直线方程是,D正确.
故选:ABD.
17.(多选)圆与圆相交于,两点,下列说法正确的是( )
A.的直线方程为 B.公共弦的长为
C.圆与圆的公切线段长为1 D.线段的中垂线方程为
【答案】AC
【来源】江苏省镇江市三校、泰州市部分学校2024-2025学年高二上学期11月期中考试数学试题
【分析】对于A,两圆方程相减可求出直线的方程,对于B,利用弦心距、弦和半径的关系可求公共弦的长,对于C,求出,再由可求得结果,对于D,线段的中垂线就是直线,求出直线的方程即可.
【详解】由,得,则,半径,
由,得,则,半径,
对于A,公共弦所在的直线方程为,
即,所以A正确,
对于B,到直线的距离,
所以公共弦的长为,所以B错误,
对于C,因为,,,
所以圆与圆的公切线长为,所以C正确,
对于D,根据题意可知线段的中垂线就是直线,因为,
所以直线为,即,所以D错误,
故选:AC.
18.已知点和圆Q:,过点P作圆Q的两条切线,切点分别为A、B,
(1)求切线的长;
(2)求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【来源】广东省茂名市电白区2023-2024学年高二上学期期末质量监测数学试题
【分析】(1)由题意得,,结合勾股定理即可得解.
(2)将原问题转换为求以为直径的圆和已知圆的公共弦方程来求解即可.
【详解】(1)圆的圆心为,半径,,
因为
故
所以,的长都是.
(2)因为,,所以A、B都在以为直径的圆上,
圆心为的中点,半径长为,
所以圆的方程为,即,
由得,故直线的方程为.课后训—圆与圆的位置关系-
日期:2025. 时长:50-60分钟/次
【题组一 圆与圆位置关系的判断及求参】
1.已知圆与圆,则两圆的位置关系是 .
2.已知圆关于直线对称,圆的标准方程是,则圆与圆的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内含
3.若直线与圆O:相切,则圆与圆O( )
A.相离 B.相交 C.内切 D.外切
4.已知圆,圆.若两圆内含,求实数的取值范围 .
5.(多选)已知圆与圆相切,则的取值可以为( )
A. B. C.3 D.4
6.已知圆.
(1)若直线过点,且与圆相切,求直线的方程;
(2)若圆的半径为3,圆心在直线上,且与圆外切,求圆的方程.
【题组二 两圆公切线的条数】
7.已知圆和圆,则圆与圆的公切线有 条.
8.若圆与圆有且仅有2条公切线,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.已知圆和圆恰有三条公共切线,则的最小值为( )
A.36 B.3 C.10 D.
【题组三 两圆公切线的方程】
10.已知圆O:与圆C关于直线l:对称,求圆O与圆C的公切线方程.
11.圆和圆的公切线的方程为 .
12.已知圆和圆相交于两点,求两圆的公切线方程.
13.已知直线与圆和圆均相切,则的方程为()
A. B.
C. D.
【题组四 公切线的长度】
14.(多选)已知圆,圆,则下列选项正确的是( )
A.两圆是外切的位置关系
B.直线的方程为
C.若P、Q两点分别是圆和圆上的动点,则的最大值为5
D.圆和圆的一条公切线段长为
15.圆与圆的公切线长为 .
【题组五 两圆相交,公共弦方程及弦长】
16.(多选)已知圆,,则下列说法正确的是( )
A.当时,圆与圆相离
B.当时,是圆与圆的一条公切线
C.当时,圆与圆相交
D.当时,圆与圆的公共弦所在直线方程是
17.(多选)圆与圆相交于,两点,下列说法正确的是( )
A.的直线方程为 B.公共弦的长为
C.圆与圆的公切线段长为1 D.线段的中垂线方程为
18.已知点和圆Q:,过点P作圆Q的两条切线,切点分别为A、B,
(1)求切线的长;
(2)求直线的方程.