2.2.2-3 直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


重難點(diǎn):掌握直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系的幾何圖形及其判斷方法,能用坐標(biāo)法判直線與圓、圓與圓的位置關(guān)系.

經(jīng)典例題:已知圓C1:x2+y2=1和圓C2:(x-1)2+y2=16,動圓C與圓C1外切,與圓C2內(nèi)切,求動圓C的圓心軌跡方程.

 

 

 

 

當(dāng)堂練習(xí):

1.已知直線和圓 有兩個交點(diǎn),則的取值范圍是(    )

  A.       B.       C.        D.

2.圓x2+y2-2acosx-2bsiny-a2sin=0在x軸上截得的弦長是(    )

  A.2a               B.2|a|             C.|a|          D.4|a|

3.過圓x2+y2-2x+4y- 4=0內(nèi)一點(diǎn)M(3,0)作圓的割線,使它被該圓截得的線段最短,則直線的方程是(    )

  A.x+y-3=0           B.x-y-3=0      C.x+4y-3=0           D.x-4y-3=0

4.若直線(1+a)x+y+1=0與圓x2+y2-2x=0相切,則a的值為(    )

  A.1或-1          B.2或-2           C.1            D.-1

5.若直線3x+4y+c=0與圓(x+1)2+y2=4相切,則c的值為(   )

A.17或-23         B.23或-17         C.7或-13        D.-7或13

6.若P(x,y)在圓 (x+3)2+(y-3)2=6上運(yùn)動,則的最大值等于(    )

  A.-3+2         B.-3+           C.-3-2        D.3-2

7.圓x2+y2+6x-7=0和圓x2+y2+6y-27=0的位置關(guān)系是(    )

  A. 相切           B. 相交          C. 相離          D.內(nèi)含

8.若圓x2+y2=4和圓x2+y2+4x-4y+4=0關(guān)于直線對稱,則直線的方程是(    )

  A.x+y=0          B.x+y-2=0          C.x-y-2=0             D.x-y+2=01.

9.圓的方程x2+y2+2kx+k2-1=0與x2+y2+2(k+1)y+k2+2k=0的圓心之間的最短距離是(    )

A.           B.2           C.1           D.

10.已知圓x2+y2+x+2y=和圓(x-sin)2+(y-1)2=, 其中0900, 則兩圓的位置關(guān)系是(    )

  A.相交           B.外切          C.內(nèi)切         D.相交或外切

11.與圓(x-2)2+(y+1)2=1關(guān)于直線x-y+3=0成軸對稱的曲線的方程是(    )

  A.(x-4)2+(y+5)2=1     B.(x-4)2+(y-5)2=1    C.(x+4)2+(y+5)2=1       D.(x+4)2+(y-5)2=1

12.圓x2+y2-ax+2y+1=0關(guān)于直線x-y=1對稱的圓的方程為x2+y2=1, 則實(shí)數(shù)a的值為(    )

  A.0              B.1              C. 2          D.2

13.已知圓方程C1:f(x,y)=0,點(diǎn)P1(x1,y1)在圓C1上,點(diǎn)P2(x2,y2)不在圓C1上,則方程:

f(x,y)- f(x1,y1)-f(x2,y2)=0表示的圓C2與圓C1的關(guān)系是(    )

A.與圓C1重合                            B. 與圓C1同心圓 

C.過P1且與圓C1同心相同的圓             D. 過P2且與圓C1同心相同的圓

14.自直線y=x上一點(diǎn)向圓x2+y2-6x+7=0作切線,則切線的最小值為___________.

15.如果把直線x-2y+=0向左平移1個單位,再向下平移2個單位,便與圓x2+y2+2x-4y=0相切,則實(shí)數(shù)的值等于__________.

16.若a2+b2=4, 則兩圓(x-a)2+y2=1和x2+(y-b)2=1的位置關(guān)系是____________.

17.過點(diǎn)(0,6)且與圓C: x2+y2+10x+10y=0切于原點(diǎn)的圓的方程是____________.

18.已知圓C:(x-1)2+(y-2)2=25, 直線:(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(mR),

證明直線與圓相交;   (2) 求直線被圓C截得的弦長最小時,求直線的方程.

 

 

 

 

 

19.求過直線x+3y-7=0與已知圓x2+y2+2x-2y-3=0的交點(diǎn),且在兩坐標(biāo)軸上的四個截距之和為-8的圓的方程.

 

 

 

 

 

20.已知圓滿足:(1)截y軸所得弦長為2,(2)被x軸分成兩段弧,其弧長的比為3:1,(3)圓心到直線:x-2y=0的距離為,求這個圓方程.

 

 

 

 

 

21.求與已知圓x2+y2-7y+10=0相交,所得公共弦平行于已知直線2x-3y-1=0且過點(diǎn)(-2,3),(1,4)的圓的方程.

 

 

參考答案:

 

經(jīng)典例題:

解:設(shè)圓C圓心為C(x, y), 半徑為r,由條件圓C1圓心為C1(0, 0);圓C2圓心為C2(1, 0);

兩圓半徑分別為r1=1, r2=4,∵圓心與圓C1外切      ∴|CC1|=r+r1,

又∵圓C與圓C2內(nèi)切, ∴|CC2|=r2-r    (由題意r2>r),∴|CC1|+|CC2|=r1+r2,

即 ,?化簡得24x2+25y2-24x-144=0, 即為動圓圓心軌跡方程.

當(dāng)堂練習(xí):

1.D; 2.B; 3.A; 4.D; 5.D; 6.A; 7.B; 8.D; 9.A; 10.D; 11.D; 12.D; 13.D; 14.; 15. 13或3; 16. 外切; 17. (x-3)2+(y-3)3=18;

18. 證明:(1)將直線的方程整理為(x+y-4)+m(2x+y-7)=0,由,

 直線過定點(diǎn)A(3,1), (3-1)2+(1-2)2=5<25,點(diǎn)A在圓C的內(nèi)部,故直線恒與圓相交.

(2)圓心O(1,2),當(dāng)截得的弦長最小時,AO,由kAO= -, 得直線的方程為y-1=2(x-3),即2x-y-5=0.

19. 解:過直線與圓的交點(diǎn)的圓方程可設(shè)為x2+y2+2x-2y-3+(x+3y-7)=0,

整理得x2+y2+(2+)x+(3-2)y-3-7=0,令y=0,得x2+y2+(2+)x -3-7=0

圓在x軸上的兩截距之和為x1+x2= -2-,同理,圓在y軸上的兩截距之和為2-3,故有-2-+2-3=-8,=2,所求圓的方程為x2+y2+4x+4y-17=0.

20. 解:設(shè)所求圓圓心為P(a,b),半徑為r,則點(diǎn)P到x軸、y軸的距離分別為|b|、|a|,

由題設(shè)知圓P截x軸所對劣弧對的圓心角為900,知圓P截x軸所得弦長為r,故r2=2b2, 又圓P被 y軸所截提的弦長為2,所以有r2=a2+1,從而2b2-a2=1.  又因?yàn)镻(a,b)到直線x-2y=0的距離為,

所以d==,即|a-2b|=1,    解得a-2b=1,

由此得,

于是r2=2b2=2, 所求圓的方程是(x+1)2+(y+1)2=2或(x-1)2+(y-1)2=2.

21. 解:公共弦所在直線斜率為,已知圓的圓心坐標(biāo)為(0,),

 故兩圓連心線所在直線方程為y-=-x, 即3x+2y-7=0,設(shè)所求圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,

由,  所求圓的方程為x2+y2+2x-10y+21=0.

 


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