圆与圆的位置关系练习题

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高考数学专题复习:直线与圆、圆与圆的位置关系

高考数学专题复习:直线与圆、圆与圆的位置关系

高考数学专题复习:直线与圆、圆与圆的位置关系一、单选题1.已知圆22:2440A x y x y +---=,圆22:2220B x y x y +++-=,则两圆的公切线的条数是( ) A .1条B .2条C .3条D .4条2.已知点(,)P x y 是直线l :40kx y -+=(0k >)上的动点,过点P 作圆C :2220x y y =++的切线PA ,A 为切点,若||PA 最小为2时,圆M :220x y my +-=与圆C 外切,且与直线l 相切,则m 的值为( )A .2-B .2C .4D 23.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是( ) A .23-B .13C .43D .24.已知直线10x my m -+-=被圆O :224x y +=所截得的弦长为m =( )A .1-B .1C .2D .5.已知直线():10l mx y m R +-=∈是圆22:4210C x y x y +-++=的对称轴,过点()2,A m -作圆C 的一条切线,切点为B ,则AB 等于( )A .4B .C .D .36.设a ,b 为正数,若圆224210x y x y ++-+=关于直线10ax by -+=对称,则2a bab+的最小值为( ) A .9B .8C .6D .107.已知圆221:4240C x y x y ++--=,2223311:222C x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则这两圆的公共弦长为( )A .2B .C .2D .18.设0r >,圆()()22213x y r -++=与圆2216x y +=的位置关系不可能是( ) A .相切B .相交C .内切或内含D .外切或相离9.已知圆C :()()22cos sin 3x y θθ-+-=交直线1y =-于A ,B 两点,则对于θ∈R ,线段AB 长度的最小值为( )A .1B C D .210.在同一平面直角坐标系下,直线ax by ab +=和圆222()()x a y b r -+-=(0ab ≠,0r >)的图象可能是( ).A .B .C .D .11.圆1C :221x y +=与圆2C :()224310x y k x y +++-=(k ∈R ,0k ≠)的位置关系为( )A .相交B .相离C .相切D .无法确定12.若直线:1l y kx =-与圆()()22:212C x y -+-=相切,则直线l 与圆()22:23D x y -+=的位置关系是( ) A .相交 B .相切 C .相离 D .不确定二、填空题13.圆22230x y y ++-=被直线0x y k +-=分成两段圆弧,且较短弧长与较长弧长之比为1:3,则k =________.14.过原点且倾斜角为60︒的直线与圆2240x y y +-=相交,则直线被圆截得的弦长为_____.15.过点()2,0与圆22 A: 230x y x +--+=相切的直线方程为__________.16.若直线mx +2ny -4=0(m ,n ∈R )始终平分圆22420x y x y +--=的周长,则mn 的取值范围是________. 三、解答题17.已知以点()1,1A 为圆心的圆与直线1:220l x y ++=相切,过点()2,0B 的动直线l 与圆A 相交于M 、N 两点. (1)求圆A 的方程;(2)当4MN =时,求直线l 的方程.18.已知圆C :222430x y x y ++-+=.(1)若直线l 过点(2,0)-且被圆C 截得的弦长为2,求直线l 的方程;(2)从圆C 外一点P 向圆C 引一条切线,切点为M ,O 为坐标原点,且PM PO =,求PM 的最小值.19.直线l :y x =与圆C :()()221316x y -+-=相交于A 、B 两点.(1)求平行于l 且与圆C 相切的直线方程; (2)求ABC 面积.20.已知圆C 过点()2,0R 、()4,2S -,且圆心C 在直线280x y --=上. (1)求圆C 的方程;(2)若点P 在圆C 上,O 为原点,()(),00A t t >,求tan POA ∠的最大值.21.已知圆C 的方程为226440x y x y ++-+=.(1)若直线:10l x y -+=与圆C 相交于M 、N 两点,求||MN 的长; (2)已知点()1,5P ,点Q 为圆C 上的动点,求||PQ 的最大值和最小值.22.已知直线:20l mx y m -+-=,C 的方程为22240x y x y +--=. (1)求证:l 与C 相交;(2)若l 与C 的交点为A 、B 两点,求OAB 的面积最大值.(O 为坐标原点)参考答案1.B 【分析】分别求得两圆的圆心坐标和半径,结合两圆的位置关系的判定方法,求得两圆的位置关系,即可求解. 【详解】由圆22:2440A x y x y +---=可化为22(1)(2)9x y -+-=, 可得圆心坐标为(1,2)A ,半径为3R =,由圆22:2220B x y x y +++-=可化为22(1)(1)4x y +++=, 可得圆心坐标为(1,1)B --,半径为2r,则圆心距为d AB == 又由5,1R r R r +=-=,所以R r AB R r -<<+, 可得圆A 与圆B 相交,所以两圆公共切线的条数为2条. 故选:B. 2.B 【分析】根据题意当CP 与l 垂直时,||PA 的值最小,进而可得2k =,再根据圆M 与圆C 外切可得0m >,根据圆M 与直线l 相切,利用圆心到直线的距离等于圆的半径,即可求出. m 的值.【详解】圆C 的圆心为(0,1)C -,半径为1,当CP 与l 垂直时,||PA 的值最小,此时点C 到直线l 的距离为d =,由勾股定理得22212+=,又0k >,解得2k =, 圆M 的圆心为(0,)2mM ,半径为||2m , ∵圆M 与圆C 外切,∴||1|(1)|22m m+=--,∴0m >,∵圆M 与直线l 相切,∴|4|2m m -+=2m =, 故选:B 3.C 【分析】根据直线与圆的位置关系和点到直线的距离公式建立不等式,解之可得选项. 【详解】圆C 的标准方程为22(4)1x y -+=,半径1r =,当圆心(4,0)到直线2y kx =-的距离1d r ≤+时,满足题意,圆心在直线上的射影点即满足题意,故有2d =≤,解得403k ≤≤,即k 的最大值为43, 故选:C. 4.A 【分析】由于直线过定点(1,1)--P,而||OP =OP 垂直,从而由斜率的关系列方程可求出m 【详解】∵直线10x my m -+-=过定点(1,1)--P ,连接OP,则||OP ∴直线10x my m -+-=与OP 垂直,11m=-, ∴1m =-, 故选:A. 5.A 【分析】根据直线():10l mx y m R +-=∈是圆22:4210C x y x y +-++=的对称轴,则圆心在直线l 上,求得m ,由过点()2,A m -作圆C 的一条切线,切点为B ,利用勾股定理即可求得AB . 【详解】由方程224210x y x y +-++=得()()22214x y -++=,圆心为()2,1C -,因为直线l 是圆C 的对称轴,所以圆心在直线l 上,所以1m =,所以A 点坐标为()2,1-,则AC =4AB =.故选:A . 6.A 【分析】求出圆的圆心坐标,得到,a b 的关系,然后利用基本不等式求解不等式的最值即可. 【详解】解:圆224210x y x y ++-+=,即()()22214x y ++-=,所以圆心为(2,1)-, 所以210a b --+=,即21a b +=,因为0a >、0b >,则2222(2)(2)2252229a b a b a b a b ab a ab ab abab+++++⋅===,当且仅当13b a ==时,取等号. 故选:A . 7.C 【分析】先求出两圆的公共弦所在直线的方程,用垂径定理求弦长. 【详解】由题意知221:4240C x y x y ++--=,222:3310C x y x y ++--=,将两圆的方程相减,得30x y +-=,所以两圆的公共弦所在直线的方程为30x y +-=.又因为圆1C 的圆心为(2,1)-,半径3r =,所以圆1C 的圆心到直线30x y +-=的距离d ==所以这两圆的公共弦的弦长为222223222d .故选:C. 8.D 【分析】计算出两圆圆心距d ,并与两圆半径和作大小比较,由此可得出结论. 【详解】两圆的圆心距d 4r +,4r +,所以两圆不可能外切或相离.9.C 【分析】由题意圆C 的圆心C 在单位圆上,求出点C到直线1y =-的距离的最大值,根据圆的弦长AB =. 【详解】解:由圆C :()()22cos sin 3x y θθ-+-=,知该圆的半径r =()cos ,sin C θθ在单位圆221x y +=上,∵原点O到直线1y =-12=,则点C 到直线1y =-的距离d 的最大值为13122+=,由AB =d 取最大值32时,线段AB故选:C .10.D 【分析】根据直线的位置及圆心所在的象限判断参数a 、b 的符号,进而确定正确选项. 【详解】直线ax by ab +=在x ,y 轴上的截距分别为b 和a ,圆心横坐标为a ,纵坐标为b . A :由直线位置可得0b <,而由圆的位置可得0b >,不正确. B :由直线位置可得0a >,而由圆的位置可得0a <,不正确. C :由直线位置可得0a >,而由圆的位置可得0a <,不正确.D :由直线位置可得0a >,0b <,而由圆的位置可得0a >,0b <,正确.11.A 【分析】求出两圆的圆心和半径,再求出两圆的圆心距,与两圆的半径和差比较可得结论 【详解】解:圆1C :221x y +=的圆心1(0,0)C ,半径为11r =,由()224310x y k x y +++-=,得222325(2)()124x k y k k +++=+,所以圆2C 的圆心为23(2,)2C k k --,半径2r所以12121C C r r +=1>0k ≠)1,所以1221C C r r >-所以两圆相交. 故选:A 12.A 【分析】由直线l 与圆C 相切可构造方程求得k;分别在2k =2k =过比较圆心到直线距离与圆的半径之间大小关系可得位置关系. 【详解】由圆C 方程知其圆心()2,1C直线l 与圆C相切,=2k =由圆D 方程知其圆心()2,0D,半径r =∴圆心D 到直线l距离d =当2k =(()222233021d r+-=-=<+,即d r <,此时圆D 与直线l 相交;当2k =(()222233021d r --=-=<+,即d r <,此时圆D 与直线l 相交; 综上所述:圆D 与直线l 相交. 故选:A. 13.1或3- 【分析】由题意可知较短弧所对圆心角是90︒,此时圆心到直线0x y k +-==,再由点到直线的距离公式求解即可 【详解】由题意知,圆的标准方程为()2214x y ++=,较短弧所对圆心角是90︒,所以圆心()0,1-到直线0x y k +-==1k =或3k =-.故答案为:1或3- 14.【分析】由已知求出直线方程,将圆方程化为标准方程求出圆心和半径,然后求出圆心到直线的距离,再利用弦长、弦心距和半径的关系求出弦长 【详解】解:由题意得直线方程为tan60y x =︒0y -=, 由2240x y y +-=,得22(2)4x y +-=,则圆心为(0,2),半径为2, 所以圆心(0,2)0y -=的距离为1d ==,所以所求弦长为=故答案为:15.x =2或)2y x =-. 【分析】 分斜率不存在和斜率存在两种情况讨论:斜率不存在时,直线l :x =2与圆相切;斜率存在时,设其为k ,则直线l :()2y k x =-,利用圆心到直线的距离等于半径,列方程求出k ,即可求出直线方程.【详解】圆22 A: 230x y x +--+=化为标准方程:()(22 11x y -+=,所以当过点()2,0的直线斜率不存在时,直线l :x =2与圆相切;过点()2,0的直线斜率存在时,设其为k ,则直线l :()2y k x =-,因为l 与圆A 相切,所以圆心到直线的距离等于半径,1=,解得:k =,此时l:)2y x =-. 故答案为:x =2或)2y x =-. 16.(,1]-∞【分析】 由题意得直线过圆心,进而得到2240m n +-=,所以mn 可转化为()2n n -,结合二次函数的值域即可求解.【详解】因为直线mx +2ny -4=0(m ,n ∈R )始终平分圆22420x y x y +--=的周长,所以直线经过圆心,又因为圆心为()2,1,则2240m n +-=,即2m n +=,因此2m n =-,所以()()2222111mn n n n n n =-=-+=--+≤,所以mn 的取值范围是(,1]-∞,故答案为:(,1]-∞.17.(1)()()22115x y -+-=;(2)2x =或0y =.【分析】(1)利用圆心到直线的距离求半径,即可得圆的方程;(2)首先考查直线斜率不存在的直线,判断是否满足4MN =,当直线的斜率存在时,设直线20kx y k --=,利用弦长公式求得斜率k ,即可得直线方程.【详解】解:(1)由题意可知,点A 到直线1l 的距离d =因为圆A 与直线1l 相切,则圆A 的半径r d ==所以,圆A 的标准方程为()()22115x y -+-=(2)①当直线l 的斜率不存在时因为直线l 的方程为2x =.所以圆心A 到直线l 的距离11d =.由(1)知圆的半径为r 4MN ==. 故2x =是符合题意的一条直线.②当直线l 的斜率存在时设直线l 的斜率为k ,则直线20kx y k --=圆心A 到直线l 的距离1d =因为22212MN d r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭所以245+=,即()2211k k +=+,解得0k = 因此,直线l 的方程为0y =综上所述,直线l 的方程为2x =或0y =.18.(1)2x =-或3460x y -+=;(2. 【分析】(1)根据题意,由圆的方程分析圆的圆心与半径,分直线的斜率存在与不存在两种情况讨论,求出直线的方程,综合即可得答案;(2)根据题意,连接MC ,PC ,分析可得PMC △为直角三角形,即222||||||PM PC MC =-,设(,)P x y ,分析可得||MC ||||PM PO =,分析可得2222(1)(2)2x y x y ++--=+,变形可得P 的轨迹方程,据此结合直线与圆的方程分析可得答案.【详解】解:(1)222430x y x y ++-+=可化为22(1)(2)2x y ++-=.当直线l 的斜率不存在时,其方程为2x =-,易求得直线l 与圆C 的交点为(2,1)A -,()23B -,,2AB =,符合题意;当直线l 的斜率存在时,设其方程为(2)y k x =+,即20kx y k -+=,则圆心C 到直线l 的距离1d ,解得34k =. 所以直线l 的方程为3460x y -+=,综上,直线l 的方程为2x =-或3460x y -+=.(2)如图,PM 为圆C 的切线,连接MC ,PC ,则CM PM ⊥.所以PMC △为直角三角形.所以222PM PC MC =-.设点P 为(,)x y ,由(1)知点C 为(1,2)-,MC =PM PO =,P 的轨迹方程为2430x y -+=. 求PM 的最小值,即求PO 的最小值,也即求原点O 到直线2430x y -+=的距离,代入点到直线的距离公式可求得PM 的最小值d =19.(1)20x y -++或20x y -+-=;(2)【分析】(1)设切线方程为y x b =+,由切线定义求得b ,进而求得结果;(2)作CD AB ⊥,由点到直线距离公式求得CD ,再由弦长公式求得AB ,进而求得面积.【详解】(1)设切线方程为y x b =+,则圆心(1,3)C 到切线的距离4d r ==,解得2b =±所以切线方程为20x y -++或20x y -+-=;(2)作CD AB ⊥,垂足为D ,CD ==,∴AB ==∴1122ABC S AB CD =⋅=⨯△20.(1)()2244x y -+=;(2 【分析】 (1)根据垂径定理的逆定理可得弦RS 的垂直平分线过原点,又圆心C 在直线280x y --=上,联立直线方程即可得解;(2)根据题意知当OP 与圆相切时,tan POA ∠值最大,计算即可得解.【详解】(1)由20142RS k --==--,线段RS 中点坐标为(3,1)-, 所以线段RS 的垂直平分线为4y x =-,即40x y --=,由28040x y x y --=⎧⎨--=⎩可得圆C 的圆心为(4,0),易得半径2r ,所以圆C 的方程为22(4)4x y -+=;(2)由圆心在x 轴正半轴上,由()(),00A t t >,所以OA 在正半轴上,由090POA <∠<,故当OP 和圆相切时,即P 为切点时POA ∠最大,此时tan POA ∠最大,tanPOA ∠=. 21.(1)2;(2)最大值为8,最小值为3.【分析】(1)先将圆的方程化为标准方程,得出圆心坐标和半径,求出圆心到直线l 的距离,由勾股定理可得答案.(2)先求出PC 的长度,由圆的性质可得PC r PQ PC r -≤≤+,从而得到答案.【详解】解:(1)圆C 的一般式方程为()()22329x y ++-=,即圆心()C 3,2-,半径3r =,所以圆心C 到直线l :10x y -+=的距离d ==所以弦长 2MN ==;(2)5PC ,又3r =,所以max 8PQ PC r =+=,min 2PQ PC r =-=,即PQ 的最大值为8,最小值为3.22.(1)证明见解析;(2)5【分析】 (1)由题知直线l 过定点1,2,且为C 的圆心,故l 与C 相交;(2)由题知2AB r ==l 与直线OC 垂直时,O 到直线l 的距离最大,最大值为OC =.【详解】解:(1)由题知直线():21l y m x -=-,C 的标准方程为()()22125x y -+-=, 所以直线l 过定点1,2,为圆的圆心,所以直线过C 的圆心,故l 与C 相交;(2)由(1)知直线:20l mx y m -+-=过圆C 的圆心,C 的半径为r =所以2AB r ==所以当O 到直线l 的距离最大时,OAB 的面积取最大值,故当直线l 与直线OC 垂直时,O 到直线l 的距离最大,最大值为OC =所以OAB 的面积最大值为11522AB OC =。

高中数学圆与圆的位置关系总结练习含答案解析S

高中数学圆与圆的位置关系总结练习含答案解析S

2.2.3 圆与圆的位置关系圆与圆的位置关系及判定1.圆与圆的位置关系圆与圆的位置关系外离外切相交内切内含公共点个数0 ①② 1 02.设两圆半径分别为r1,r2,圆心距为d,则两圆相交时,r1,r2,d的关系为③.两圆外切时,r1,r2,d的关系为④.3.设两圆方程分别为x2+y2+D1x+E1y+F1=0,x2+y2+D2x+E2y+F2=0,联立得{x2+y2+D1x+E1y+F1=0,x2+y2+D2x+E2y+F2=0,方程组有两组不同实数解⇔两圆⑤,有⑥实数解⇔两圆相切,无实数解⇔两圆外离.圆系方程的应用1.(2014湖北黄冈期中,★☆☆)圆C1:x2+y2+4x-4y+4=0与圆C2:(x-2)2+(y-5)2=9的公切线有条.思路点拨求出圆心距,即可得出结论.2.(2013江苏白蒲模拟,★★☆)求圆心在直线x-y-4=0上,且经过两圆x2+y2-4x-6=0和x2+y2-4y-6=0交点的圆的方程.思路点拨本题解法较多,可考虑利用公共弦求解,也可以利用圆系方程求解.3.(2014江苏建湖中学训练,★★☆)已知圆M:x2+y2-2mx-2ny+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0交于A,B两点,且这两点平分圆N的圆周,求圆心M的轨迹方程,并求圆M的半径最小时的方程.思路点拨从几何性质入手分析,抓住圆心和半径分析圆的方程.4.(2013苏南四校月考,★★★)已知☉O:x2+y2=1和点M(4,2).(1)过点M向☉O引切线l,求直线l的方程;(2)求以点M为圆心,且被直线y=2x-1截得的弦长为4的☉M的方程;(3)设P为(2)中☉M上任一点,过点P向☉O引切线,切点为Q.试探究:平面内是否存在一定点R,使得PQPR为定值?若存在,请举出一例,并指出相应的定值;若不存在,请说明理由.一、填空题1.已知圆O1:x2+y2-2x-4y+4=0与圆O2:x2+y2-8x-12y+36=0,两圆的位置关系为.2.圆C1:(x+2)2+(y-m)2=9与圆C2:(x-m)2+(y+1)2=4外切,则m的值为.3.若a2+b2=4,则圆(x-a)2+y2=1与圆x2+(y-b)2=1的位置关系是.4.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是.5.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.6.点P在圆x2+y2-8x-4y+11=0上,点Q在圆x2+y2+4x+2y+1=0上,则|PQ|的最小值是.7.集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2},且M∩N=N,则r的取值范围是.8.设A={(x,y)|y=√2a2-x2,a>0},B={(x,y)|(x-1)2+(y-√3)2=a2,a>0},若A∩B≠⌀,则a的最大值为.9.由直线y=x+1上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为.10.圆C1:x2+y2=1与圆C2:x2+y2-2x-2y+1=0的公共弦所在直线被圆C3:(x-1)2+(y-1)2=254截得的弦长是.二、解答题11.试分别确定圆C1:x2+y2+4x-6y+12=0与C2:x2+y2-2x-14y+k=0(k<50)外切、内切、相交、内含、外离时,k的取值范围.12.已知圆x2+y2-4ax+2ay+20(a-1)=0(a≠2).(1)求证:对于任意实数a(a≠2),该圆过定点;(2)若该圆与圆x2+y2=4相切,求实数a的值.知识清单①1 ②2 ③|r 1-r 2|<d<r 1+r 2 ④d=r 1+r 2 ⑤相交 ⑥两组相同链接高考1.答案 3解析 C 1(-2,2),r 1=2,C 2(2,5),r 2=3,|C 1C 2|=√(-2-2)2+(2-5)2=5,∵|C 1C 2|=r 1+r 2,∴圆C 1与圆C 2外切.所以圆C 1与圆C 2有3条公切线.2.解析 解法一:由{x 2+y 2-4x -6=0,x 2+y 2-4y -6=0,得到两圆公共弦所在直线方程为y=x, 由{y =x ,x 2+y 2-4y -6=0, 解得{x 1=-1,y 1=-1或{x 2=3,y 2=3.∴圆x 2+y 2-4x-6=0和x 2+y 2-4y-6=0的交点分别为A(-1,-1)、B(3,3), 线段AB 的垂直平分线方程为y-1=-(x-1). 由{y -1=-(x -1),x -y -4=0,得{x =3,y =-1. ∴所求圆的圆心为(3,-1), 半径为√(3-3)2+[3-(-1)]2=4. ∴所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=16. 解法二:由解法一,求得A(-1,-1)、B(3,3). 设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2,由{a -b -4=0,(-1-a )2+(-1-b )2=r 2,(3-a )2+(3-b )2=r 2,得{a =3,b =-1,r 2=16. ∴所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=16. 解法三:设经过两圆交点的圆系方程为 x 2+y 2-4x-6+λ(x 2+y 2-4y-6)=0(λ≠-1), 即x 2+y 2-41+λx-4λ1+λy-6=0. ∴圆心坐标为(21+λ,2λ1+λ),又∵圆心在直线x-y-4=0上, ∴21+λ-2λ1+λ-4=0,即λ=-13,∴所求圆的方程为x 2+y 2-6x+2y-6=0.3.解析 两圆方程相减,得公共弦AB 所在的直线方程为2(m+1)x+2(n+1)y-m 2-1=0, 由于A,B 两点平分圆N 的圆周,所以A,B 为圆N 直径的两个端点, 即直线AB 过圆N 的圆心N,而N(-1,-1),所以-2(m+1)-2(n+1)-m 2-1=0, 即m 2+2m+2n+5=0,即(m+1)2=-2(n+2)(n≤-2), 又圆M 的圆心M(m,n),所以圆心M 的轨迹方程为(x+1)2=-2·(y+2)(y≤-2), 又圆M 的半径r=2+1≥√5(n≤-2), 当且仅当n=-2,m=-1时半径取得最小值,∴当圆M 的半径最小时,圆M 的方程为x 2+y 2+2x+4y=0.4.解析 (1)显然,直线l 的斜率存在.设切线l 的方程为y-2=k(x-4),易得√k 2+1=1,解得k=8±√1915. ∴切线l 的方程为y-2=8±√1915(x-4). (2)圆心到直线y=2x-1的距离为√5,设圆M 的半径为r,则r 2=22+(√5)2=9,∴☉M 的方程为(x-4)2+(y-2)2=9.(3)假设存在这样的点R(a,b),设点P 的坐标为(x,y),相应的定值为λ(λ>0), 根据题意及勾股定理可得PQ=√x 2+y 2-1, ∴√x 2+y 2√(x -a )+(y -b )=λ,即x 2+y 2-1=λ2(x 2+y 2-2ax-2by+a 2+b 2),(*) 又点P 在☉M 上, ∴(x -4)2+(y-2)2=9,即x 2+y 2=8x+4y-11,代入(*)式得,8x+4y-12=λ2[(8-2a)x+(4-2b)y+(a 2+b 2-11)].若系数对应相等,则等式恒成立,∴{λ2(8-2a )=8,λ2(4-2b )=4,λ2(a 2+b 2-11)=-12,解得a=2,b=1,λ=√2或a=25,b=15,λ=√103, ∴可以找到这样的定点R,使得PQPR 为定值.当点R 的坐标为(2,1)时,比值为√2; 当点R 的坐标为(25,15)时,比值为√103.基础过关一、填空题 1.答案 外切解析 由题意得圆的半径分别为1,4,圆心距为√(4-1)2+(6-2)2=5=4+1,故两圆外切. 2.答案 2或-5解析 圆C 1:(x+2)2+(y-m)2=9的圆心为(-2,m),半径为3;圆C 2:(x-m)2+(y+1)2=4的圆心为(m,-1),半径为2.依题意有√(-2-m )2+(m +1)2=3+2, 即m 2+3m-10=0, 解得m=2或m=-5. 3.答案 外切解析 ∵两圆的圆心分别为O 1(a,0),O 2(0,b),半径r 1=r 2=1,∴O 1O 2=√a 2+b 2=2=r 1+r 2,则两圆外切. 4.答案 (x±4)2+(y-6)2=36解析 设所求圆的圆心为(a,6),由两圆内切,得√a 2+(6-3)2=6-1,解得a=±4,则此圆的方程是(x±4)2+(y-6)2=36.5.答案 (x-5)2+(y+7)2=25或(x-5)2+(y+7)2=9解析 动圆圆心的轨迹是以已知圆的圆心(5,-7)为圆心,以3或5为半径的圆. 6.答案 3√5-5解析 (x-4)2+(y-2)2=9的圆心为C 1(4,2),半径为r 1=3;(x+2)2+(y+1)2=4的圆心为C 2(-2,-1),半径为r 2=2.又|C 1C 2|=3√5,显然两圆外离,所以|PQ|的最小值是3√5-5. 7.答案 (0,2-√2]解析 由于M∩N=N,故圆(x-1)2+(y-1)2=r 2在圆x 2+y 2=4内部,当两圆内切时,√2=2-r,则r=2-√2,因此r 的取值范围是(0,2-√2].8.答案2(√2+1)解析A表示以O(0,0)为圆心,√2a为半径的半圆,B表示以O'(1,√3)为圆心,a为半径的圆.∵A∩B≠⌀,即半圆O与圆O'有公共点,则当两圆内切时,a最大,即√2a-a=OO'=2,∴a的最大值为2(√2+1).9.答案√7解析记直线y=x+1上任意一点与圆心的距离为h,记切线长为l,则始终有等量关系h2=l2+1.故当h取得最小值时,切线长取最小值,易知h的最小值即为圆心到直线y=x+1的距离,故hmin=2√2,此时l=√7.10.答案√23解析圆C1与圆C2的公共弦所在直线的方程为x2+y2-1-(x2+y2-2x-2y+1)=0,即x+y-1=0.圆心C3到直线x+y-1=0的距离d=√2=√22,所以所求弦长为2√r2-d2=2√254-12=√23.二、解答题11.解析将两圆的一般方程化为标准方程,C1:(x+2)2+(y-3)2=1,C2:(x-1)2+(y-7)2=50-k.圆C1的圆心为C 1(-2,3),半径r1=1;圆C2的圆心为C2(1,7),半径r2=√50-k(k<50).从而圆心距d=√(-2-1)2+(3-7)2=5.当两圆外切时,d=r1+r2,即1+√50-k=5,解得k=34;当两圆内切时,d=|r1-r2|,即|1-√50-k|=5,解得k=14;当两圆相交时,|r1-r2|<d<r1+r2,即|1-√50-k|<5<1+√50-k,解得14<k<34;当两圆内含时,d<|r1-r2|,即|1-√50-k|>5,解得k<14;当两圆外离时,d>r1+r2,即1+√50-k<5,解得34<k<50.12.解析(1)证明:将圆的方程整理得(x2+y2-20)+a(-4x+2y+20)=0,此方程表示过圆x2+y2=20与直线-4x+2y+20=0的交点的圆系.解方程组{x2+y2=20,-4x+2y+20=0得{x=4,y=-2,所以该圆恒过定点(4,-2).(2)圆的方程可化为(x-2a)2+(y+a)2=5(a-2)2(a≠2).若两圆外切,则2+√5(a -2)2=√(2a -0)2+(-a -0)2,解得a=1+√55. 若两圆内切,则|2-√5(a -2)2|=√(2a -0)2+(-a -0)2,解得a=1-√55或a=1+√55(舍去). 综上所述,a=1±√55.。

圆与圆的位置关系参考答案

圆与圆的位置关系参考答案

2.5.2 圆与圆的位置关系参考答案1.圆C 1:x 2+y 2+4x +8y -5=0与圆C 2:x 2+y 2+4x +4y -1=0的位置关系为( )A .相交B .外切C .内切D .外离答案 C解析 由已知,得C 1(-2,-4),r 1=5,C 2(-2,-2),r 2=3,则d =|C 1C 2|=2,所以d =|r 1-r 2|,所以两圆内切.2.圆x 2+y 2-2x -5=0与圆x 2+y 2+2x -4y -4=0的交点为A ,B ,则线段AB 的垂直平分线的方程是( )A .x +y -1=0B .2x -y +1=0C .x -2y +1=0D .x -y +1=0答案 A解析 圆x 2+y 2-2x -5=0的圆心为M (1,0),圆x 2+y 2+2x -4y -4=0的圆心为N (-1,2),两圆的相交弦AB 的垂直平分线即为直线MN ,其方程为y -0x -1=2-0-1-1,即x +y -1=0. 3.圆(x -4)2+y 2=9和圆x 2+(y -3)2=4的公切线有( )A .1条B .2条C .3条D .4条 答案 C解析 圆(x -4)2+y 2=9的圆心为(4,0),半径为3,圆x 2+(y -3)2=4的圆心为(0,3),半径为2. 两圆的圆心距为42+32=5=2+3,两圆相外切,故两圆的公切线的条数为3.4.已知圆C :x 2+y 2-2x +m =0与圆(x +3)2+(y +3)2=36内切,则实数m 的值为( )A .0B .-120C .0或-120D .5答案 C解析 将圆C :x 2+y 2-2x +m =0化为标准方程为(x -1)2+y 2=1-m ,由两圆内切可得|6-1-m |=5,解得m =0或-120.5.圆C 1:(x -1)2+y 2=4与圆C 2:(x +1)2+(y -3)2=9的相交弦所在的直线为l ,则直线l 被圆O :x 2+y 2=4截得的弦长为( ) A.13 B .4 C.43913 D.83913答案 D解析 由圆C 1与圆C 2的方程相减得l :2x -3y +2=0.圆心O (0,0)到l 的距离d =21313,圆O 的半径R =2, 所以截得的弦长为2R 2-d 2=24-413=83913. 6.(多选)下列圆中与圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0相切的是( )A .(x +2)2+(y +2)2=9B .(x -2)2+(y +2)2=9C .(x -2)2+(y -2)2=25D .(x -2)2+(y +2)2=49答案 BCD解析 由圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0,可知圆心C 的坐标为(-1,2),半径r =2.A 项,圆心C 1(-2,-2),半径r 1=3.∵|C 1C |=17∈(r 1-r ,r 1+r ),∴两圆相交;B 项,圆心C 2(2,-2),半径r 2=3,∵|C 2C |=5=r +r 2,∴两圆外切,满足条件;C 项,圆心C 3(2,2),半径r 3=5,∵|C 3C |=3=r 3-r ,∴两圆内切;D 项,圆心C 4(2,-2),半径r 4=7,∵|C 4C |=5=r 4-r ,∴两圆内切.7.已知圆C 1:x 2+y 2+4ax +4a 2-4=0和圆C 2:x 2+y 2-2by +b 2-1=0只有一条公切线,则实数a ,b 的关系是________.答案 4a 2+b 2=1解析 圆C 1:x 2+y 2+4ax +4a 2-4=0,化为标准方程为(x +2a )2+y 2=4,圆心坐标为(-2a ,0),半径长为2.圆C 2:x 2+y 2-2by +b 2-1=0,化为标准方程为x 2+(y -b )2=1.圆心坐标为(0,b ),半径长为1.由于两圆只有一条公切线,所以两圆相内切,所以(2a )2+b 2=2-1=1,整理得4a 2+b 2=1.8.经过直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=2的交点,且过点(1,2)的圆的方程为________.答案 x 2+y 2-34x -34y -114=0 解析 由已知可设所求圆的方程为x 2+y 2-2+λ(x +y +1)=0,将(1,2)代入,可得λ=-34,故所求圆的方程为x 2+y 2-34x -34y -114=0. 9.已知两圆C 1:x 2+y 2=4,C 2:(x -1)2+(y -2)2=r 2(r >0),直线l :x +2y =0.(1)当圆C 1与圆C 2相交且公共弦长为4时,求r 的值;(2)当r =1时,求经过圆C 1与圆C 2的交点且和直线l 相切的圆的方程.解 (1)由圆C 1:x 2+y 2=4,知圆心C 1(0,0),半径r 1=2,又由圆C 2:(x -1)2+(y -2)2=r 2(r >0),可得x 2+y 2-2x -4y +5-r 2=0,两式相减可得公共弦所在的直线方程为2x +4y -9+r 2=0.因为圆C 1与圆C 2相交且公共弦长为4,此时相交弦过圆心C 1(0,0),即r 2=9(r >0),解得r =3.(2)设过圆C 1与圆C 2的圆系方程为(x -1)2+(y -2)2-1+λ(x 2+y 2-4)=0(λ≠-1),即(1+λ)x 2+(1+λ)·y 2-2x -4y +4(1-λ)=0,所以⎝⎛⎭⎫x -1λ+12+⎝⎛⎭⎫y -2λ+12=4λ2+1(λ+1)2,由圆心到直线x +2y =0的距离等于圆的半径,可得⎪⎪⎪⎪1λ+1+4λ+15=4λ2+1|λ+1|,解得λ=1,故所求圆的方程为x 2+y 2-x -2y =0. 10.已知圆C :x 2+y 2-6x -8y +21=0.(1)若直线l 1过定点A (1,1),且与圆C 相切,求l 1的方程;(2)若圆D 的半径为3,圆心在直线l 2:x -y +2=0上,且与圆C 外切,求圆D 的方程. 解 (1)圆C :x 2+y 2-6x -8y +21=0化为标准方程为(x -3)2+(y -4)2=4,所以圆C 的圆心为(3,4),半径为2.①若直线l 1的斜率不存在,即直线为x =1,符合题意.②若直线l 1的斜率存在,设直线l 1的方程为y -1=k (x -1).即kx -y -k +1=0.由题意知,圆心(3,4)到已知直线l 1的距离等于半径2,所以|3k -4-k +1|k 2+1=2,即|2k -3|k 2+1=2, 解得k =512,所以直线方程为5x -12y +7=0. 综上,所求l 1的方程为x =1和5x -12y +7=0.(2)依题意,设D (a ,a +2).又已知圆C 的圆心为(3,4),半径为2,由两圆外切,可知|CD |=5,∴(a -3)2+(a +2-4)2=5,解得a =-1或a =6.∴D (-1,1)或D (6,8),∴所求圆D 的方程为(x +1)2+(y -1)2=9或(x -6)2+(y -8)2=9.11. 设两圆C 1,C 2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆圆心的距离|C 1C 2|为( ) A .4 B .4 2 C .8 D .82答案 C解析 ∵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=a 2,(4-b )2+(1-b )2=b 2,即a ,b 为方程(4-x )2+(1-x )2=x 2的两个根,整理得x 2-10x +17=0,∴a +b =10,ab =17.∴(a -b )2=(a +b )2-4ab =100-4×17=32,∴|C 1C 2|=(a -b )2+(a -b )2=32×2=8.12.(多选)圆O 1:x 2+y 2-2x =0和圆O 2:x 2+y 2+2x -4y =0的交点为A ,B ,则有( )A .公共弦AB 所在直线的方程为x -y =0B .线段AB 中垂线的方程为x +y -1=0C .公共弦AB 的长为22D .P 为圆O 1上一动点,则P 到直线AB 距离的最大值为22+1 答案 ABD解析 对于A ,由圆O 1:x 2+y 2-2x =0与圆O 2:x 2+y 2+2x -4y =0的交点为A ,B , 两式作差可得4x -4y =0,即公共弦AB 所在直线方程为x -y =0,故A 正确;对于B ,圆O 1:x 2+y 2-2x =0的圆心为(1,0),又k AB =1,则线段AB 中垂线的斜率为-1,即线段AB 中垂线的方程为y -0=-1×(x -1),整理可得x +y -1=0,故B 正确;对于C ,圆O 1:x 2+y 2-2x =0,圆心O 1(1,0)到直线x -y =0的距离d =|1-0|12+(-1)2=22,半径r =1,所以|AB |=21-⎝⎛⎭⎫222=2,故C 不正确; 对于D ,P 为圆O 1上一动点,圆心O 1(1,0)到直线x -y =0的距离为d =22,半径r =1,即P 到直线AB 距离的最大值为22+1,故D 正确. 13.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C 1 : x 2 +y 2=8与圆C 2 : x 2+y 2+2x +y -a =0相交于A ,B 两点.若圆C 1上存在点P ,使得△ABP 为等腰直角三角形,则实数a 的值组成的集合为________________. 答案 {}8,8-25,8+25解析 由题知,直线AB 为2x +y +8-a =0,当∠P AB =90°或∠PBA =90°时,设C 1到AB 的距离为d ,因为△ABP 为等腰直角三角形,所以d =12|AB |,即d =8-d 2,所以d =2,所以|8-a |22+12=d =2, 解得a =8±25, 当∠APB =90°时,AB 经过圆心C 1,则8-a =0,即a =8.14.过两圆x 2+y 2-2y -4=0与x 2+y 2-4x +2y =0的交点,且圆心在直线l :2x +4y -1=0上的圆的方程是________________.答案 x 2+y 2-3x +y -1=0解析 设圆的方程为x 2+y 2-4x +2y +λ(x 2+y 2-2y -4)=0(λ≠-1),则(1+λ)x 2-4x +(1+λ)y 2+(2-2λ)y -4λ=0,把圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫21+λ,λ-11+λ代入直线l :2x +4y -1=0的方程, 可得λ=13, 所以所求圆的方程为x 2+y 2-3x +y -1=0.15.在平面直角坐标系xOy 中,圆C :x 2-2ax +y 2-2ay +2a 2-1=0上存在点P 到点(0,1)的距离为2,则实数a 的取值范围是______________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-172,0∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1+172 解析 因为圆C :x 2-2ax +y 2-2ay +2a 2-1=0,所以(x -a )2+(y -a )2=1,其圆心C (a ,a ),半径r =1.因为点P 到点(0,1)的距离为2,所以P 点的轨迹为x 2+(y -1)2=4.因为P 又在(x -a )2+(y -a )2=1上,所以圆C 与圆x 2+(y -1)2=4有交点,即2-1≤a 2+(a -1)2≤2+1,所以1-172≤a ≤0或1≤a ≤1+172. 所以实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-172,0∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1+172. 16.已知圆M 与圆N :⎝⎛⎭⎫x -532+⎝⎛⎭⎫y +532=r 2关于直线y =x 对称,且点D ⎝⎛⎭⎫-13,53在圆M 上. (1)判断圆M 与圆N 的位置关系;(2)设P 为圆M 上任意一点,A ⎝⎛⎭⎫-1,53,B ⎝⎛⎭⎫1,53,P ,A ,B 三点不共线,PG 为∠APB 的平分线,且交AB 于G ,求证:△PBG 与△APG 的面积之比为定值.(1)解 N ⎝⎛⎭⎫53,-53关于直线y =x 的对称点为M ⎝⎛⎭⎫-53,53, 所以圆M 的半径r =|MD |2=⎝⎛⎭⎫-53+132+⎝⎛⎭⎫53-532=43, 所以圆M 的方程为⎝⎛⎭⎫x +532+⎝⎛⎭⎫y -532=169. 又|MN |=⎝⎛⎭⎫1032+⎝⎛⎭⎫1032=1023>43×2, 故圆M 与圆N 相离.(2)证明 设P (x 0,y 0),则|P A |2=(x 0+1)2+⎝⎛⎭⎫y 0-532=(x 0+1)2+169-⎝⎛⎭⎫x 0+532=-43x 0,|PB |2=(x 0-1)2+⎝⎛⎭⎫y 0-532=(x 0-1)2+169-⎝⎛⎭⎫x 0+532=-163x 0, 所以⎝⎛⎭⎫|P A ||PB |2=14,即|P A ||PB |=12. 又PG 为∠APB 的平分线,故S △BPG S △APG =|PB ||P A |=2为定值.。

圆与圆的位置关系综合练习

圆与圆的位置关系综合练习

圆与圆的位置综合练习一.选择题(共10小题)1.(2010•防城港)在数轴上,点A所表示的实数是﹣2,⊙A的半径为2,⊙B的半径为1,若⊙B与⊙A外切,则在数轴上点B所表示的实数是()A.1B.﹣5 C.1或﹣5 D.﹣1或﹣32.(2009•肇庆)若⊙O1与⊙O2相切,且O1O2=5,⊙O1的半径r1=2,则⊙O2的半径r2是()A.3B.5C.7D.3或73.(2009•临沂)已知⊙O1和⊙O2相切,⊙O1的直径为9cm,⊙O2的直径为4cm.则O1O2的长是()A.5cm或13cm B.2.5cm C.6.5cm D.2.5cm或6.5cm4.(2009•佛山)将两枚同样大小的硬币放在桌上,固定其中一枚,而另一枚则沿着其边缘滚动一周,这时滚动的硬币滚动了()A.1圈B.1.5圈C.2圈D.2.5圈5.(2009•滨州)已知两圆半径分别为2和3,圆心距为d,若两圆没有公共点,则下列结论正确的是()A.0<d<1 B.d>5 C.0<d<1或d>5 D.0≤d<1或d>56.(2008•雅安)已知两圆圆心距是5,半径分别为2和3,则两圆的位置关系为()A.相离B.相交C.内切D.外切7.(2008•宁夏)已知⊙O1和⊙O2相切,两圆的圆心距为9cm,⊙O1的半径为4cm,则⊙O2的半径为()A.5cm B.13cm C.9cm或13cm D.5cm或13cm8.(2007•肇庆)若两圆没有公共点,则两圆的位置关系是()A.外离B.外切C.内含D.外离或内含9.(2007•襄阳)如图,△ABC是边长为10的等边三角形,以AC为直径作⊙O,D是BC上一点,BD=2,以点B 为圆心,BD为半径的⊙B与⊙O的位置关系为()A.相交B.外离C.外切D.内切10.(2007•泰安)半径分别为13和15的两圆相交,且公共弦长为24,则两圆的圆心距为()A.或14 B.或4C.14 D.4或14二.填空题(共8小题)11.(2012•攀枝花)如图,以BC为直径的⊙O1与⊙O2外切,⊙O1与⊙O2的外公切线交于点D,且∠ADC=60°,过B点的⊙O1的切线交其中一条外公切线于点A.若⊙O2的面积为π,则四边形ABCD的面积是_________.12.(2011•绍兴)如图,相距2cm的两个点A、B在直线l上.它们分别以2cm/s和1cm/s的速度在l上同时向右平移,当点A,B分别平移到点A1,B1的位置时,半径为1cm的⊙A1,与半径为BB1的⊙B相切.则点A平移到点A1,所用的时间为_________s.13.(2010•宁夏)如图是三根外径均为1米的圆形钢管堆积图和主视图,则其最高点与地面的距离是_________米.14.(2008•绍兴)如图中的圆均为等圆,且相邻两圆外切,圆心连线构成正三角形,记各阴影部分面积从左到右依次为S1,S s,S3,…,S n,则S12:S4的值等于_________.15.(2008•三明)如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的直径AB交小圆于C、D两点,AC=CD=DB,分别以C、D为圆心,以CD为半径作圆.若AB=6cm,则图中阴影部分的面积为_________cm2.16.(2007•河池)若两圆的半径分别为5cm和3cm,圆心距为1cm,则这两个圆的位置关系是_________.17.(2004•郫县)已知半径3cm,4cm的两圆外切,那么半径为6cm且与这两圆都相切的圆共有_________个.18.(2000•嘉兴)如图,⊙O1与⊙O2交于点A,B,延长⊙O2的直径CA交⊙O1于点D,延长⊙O2的弦CB交⊙O1于点E.已知AC=6,AD:BC:BE=1:1:5,则DE的长是_________.三.解答题(共5小题)19.(2012•鼓楼区二模)如图,已知边长为10的菱形ABCD,对角线BD、AC交于点O,AC=12,点P在射线BD 上运动,过点P分别向直线AB、AD作垂线,垂足分别为E、F.(1)对角线BD长为_________;(2)设PB=x,以PO为半径的⊙P与以DF为半径的⊙D相切时,求x的值.20.(2008•静安区二模)如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AD∥BC,AB=4,BC=12,点E在边BA的延长线上,AE=2,点F在BC边上,EF与边AD相交于点G,DF⊥EF,设AG=x,DF=y.(1)求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(2)当AD=11时,求AG的长;(3)如果半径为EG的⊙E与半径为FD的⊙F相切,求这两个圆的半径.21.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1个单位,以O为原点建立平面直角坐标系,圆心为A(3,0)的⊙A被y轴截得的弦长BC=8.解答下列问题:(1)求⊙A 的半径;(2)请在图中将⊙A 先向上平移6 个单位,再向左平移8个单位得到⊙D,并写出圆心D的坐标;(3)观察你所画的图形,对⊙D 与⊙A 的位置关系作出合情的猜想,并直接写出你的结论.聪明的小伙伴,你完成整张试卷全部试题的解答后,如果还有时间对问题(3)的猜想结论给出证明,将酌情另加1~5分,并计入总分.22.如图,在平台上用直径为100mm的两根圆钢棒嵌在大型工件的两侧,测量大的圆形工件的直径,设两圆钢棒的外侧的距离为xmm,工件的直径为Dmm.(1)求出D(mm)与x(mm)之间的函数关系式;(2)当图形工件的直径D小于圆钢棒的直径时,上面所求得的D与x的函数关系式还是否仍然适用?请说明理由.23.实验探究:同学们,你注意过烟盒里的香烟是如何摆放的吗?已知,一个烟盒的长为56mm,宽为22mm,高为87mm,一根烟的直径是8mm,若把20根香烟摆放在烟盒中,请你探究合理的摆放方法.圆与圆的位置综合练习参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2010•防城港)在数轴上,点A所表示的实数是﹣2,⊙A的半径为2,⊙B的半径为1,若⊙B与⊙A外切,则在数轴上点B所表示的实数是()A.1B.﹣5 C.1或﹣5 D.﹣1或﹣3考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:本题直接告诉了两圆的半径及位置关系,根据数量关系与两圆位置关系的对应情况便可直接得出答案.外离,则P>R+r;外切,则P=R+r;相交,则R﹣r<P<R+r;内切,则P=R﹣r;内含,则P<R﹣r.(P表示圆心距,R,r分别表示两圆的半径).解答:解:设数轴上点B所表示的实数是b,则AB=||b﹣(﹣2)|=|b+2|,⊙B与⊙A外切时,AB=2+1,即|b+2|=3,解得b=1或﹣5,故选C.点评:本题考查了由数量关系及两圆位置关系求圆心坐标的方法.2.(2009•肇庆)若⊙O1与⊙O2相切,且O1O2=5,⊙O1的半径r1=2,则⊙O2的半径r2是()A.3B.5C.7D.3或7考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:两圆相切,包括了内切或外切,即d=R+r,d=R﹣r,分别求解.解答:解:∵这两圆相切∴⊙O1与⊙O2的位置关系是内切或外切,O1O2=5,⊙O1的半径r1=2,所以r1+r2=5或r2﹣r1=5,解得r2=3或7.故选D.点评:本题考查了由两圆位置关系来判断半径和圆心距之间数量关系的方法.两圆的半径分别为R和r,且R≥r,圆心距为d:外离d>R+r;外切d=R+r;相交R﹣r<d<R+r;内切d=R﹣r;内含d<R﹣r.3.(2009•临沂)已知⊙O1和⊙O2相切,⊙O1的直径为9cm,⊙O2的直径为4cm.则O1O2的长是()A.5cm或13cm B.2.5cm C.6.5cm D.2.5cm或6.5cm考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:半径不相等的两圆相切有两种情况:内切和外切,不要只考虑其中一种情况.由⊙O1与⊙O2的直径分别为9cm和4cm得两圆的半径分别为4.5cm、2cm;当两圆外切时,O1O2=4.5+2=6.5(cm);当两圆内切时,O1O2=4.5﹣2=2.5(cm),所以O1O2的值为6.5cm或2.5cm.注意,相同半径的两圆只有外切与外离,而没有内切与内含的位置关系.解答:解:∵⊙O1和⊙O2相切,∴两圆可能内切和外切,∴当两圆外切时,O1O2=4.5+2=6.5(cm);当两圆内切时,O1O2=4.5﹣2=2.5(cm);∴O1O2的长是2.5cm或6.5cm.∴故选D.点评:本题考查两圆的位置关系.特别注意:两圆相切,则可能有两种情况,内切或外切.4.(2009•佛山)将两枚同样大小的硬币放在桌上,固定其中一枚,而另一枚则沿着其边缘滚动一周,这时滚动的硬币滚动了()A.1圈B.1.5圈C.2圈D.2.5圈考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题;转化思想.分析:根据自身的周长和滚动的周长求解.解答:解:设圆的半径是r,则另一枚沿着其边缘滚动一周所走的路程是以2r为半径的圆周长,即是4πr,它自身的周长是2πr.即一共滚了2圈.故选C.点评:此题要特别注意正确分析另一枚则沿着其边缘滚动一周所走的路程.5.(2009•滨州)已知两圆半径分别为2和3,圆心距为d,若两圆没有公共点,则下列结论正确的是()A.0<d<1 B.d>5 C.0<d<1或d>5 D.0≤d<1或d>5考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:若两圆没有公共点,则可能外离或内含,据此考虑圆心距的取值范围.解答:解:若两圆没有公共点,则可能外离或内含,外离时的数量关系应满足d>5;内含时的数量关系应满足0≤d<1.故选D.点评:考查了两圆的位置关系和数量关系之间的等价关系.6.(2008•雅安)已知两圆圆心距是5,半径分别为2和3,则两圆的位置关系为()A.相离B.相交C.内切D.外切考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:由两圆的半径分别2和3,圆心距为5,根据两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r的数量关系间的联系即可得出两圆位置关系.解答:解:∵两圆的半径分别为2和3,圆心距为5,又∵2+3=5,∴两圆的位置关系是外切.故选D.点评:此题考查了圆与圆的位置关系.解题的关键是掌握两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r的数量关系间的联系.7.(2008•宁夏)已知⊙O1和⊙O2相切,两圆的圆心距为9cm,⊙O1的半径为4cm,则⊙O2的半径为()A.5cm B.13cm C.9cm或13cm D.5cm或13cm考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题;分类讨论.分析:根据两圆的位置关系与圆心距和两圆半径之间的数量关系之间的联系即可解决问题.设两圆的半径分别为R和r,且R≥r,圆心距为d:外离,则d>R+r;外切,则d=R+r;相交,则R﹣r<d<R+r;内切,则d=R﹣r;内含,则d<R﹣r.解答:解:两圆相切时,有两种情况:内切和外切.当外切时,另一圆的半径=9+4=13cm;当内切时,另一圆的半径=9﹣4=5cm.故选D.点评:本题考查了两圆相切时,两圆的半径与圆心距的关系,注意有两种情况.8.(2007•肇庆)若两圆没有公共点,则两圆的位置关系是()A.外离B.外切C.内含D.外离或内含考点:圆与圆的位置关系.分析:此题要求两个圆的位置关系,可观察两个圆之间的交点个数,一个交点两圆相切(内切或外切),两个交点两圆相交,没有交点两圆相离(外离或内含).解答:解:外离或内含时,两圆没有公共点.故选D.点评:此题考查的是两个圆之间的位置关系,解此类题目时可根据两个圆的交点个数来判断两个圆的位置关系.9.(2007•襄阳)如图,△ABC是边长为10的等边三角形,以AC为直径作⊙O,D是BC上一点,BD=2,以点B 为圆心,BD为半径的⊙B与⊙O的位置关系为()A.相交B.外离C.外切D.内切考点:圆与圆的位置关系;等边三角形的性质.专题:压轴题.分析:要判断两圆的位置关系,需要明确两圆的半径和两圆的圆心距,再根据数量关系进一步判断两圆的位置关系.设两圆的半径分别为R和r,且R≥r,圆心距为d:外离,则d>R+r;外切,则d=R+r;相交,则R﹣r<d<R+r;内切,则d=R﹣r;内含,则d<R﹣r.解答:解:根据题意,得:圆O的直径是10,点B到点O的距离是5,则5>5+2,所以⊙B与⊙O的位置关系为外离.故选B.点评:本题考查了由数量关系来判断两圆位置关系的方法.10.(2007•泰安)半径分别为13和15的两圆相交,且公共弦长为24,则两圆的圆心距为()A.或14 B.或4C.14 D.4或14考点:相交两圆的性质.分析:利用了连心线垂直平分公共弦,勾股定理求解,注意两圆相交的情况有两种情况.解答:解:如图,圆A与圆B相交于点C,D,CD与AB交于点E,AC=15,BC=13,由于连心线AB垂直平分CD,有CE=12,△ACE,△BCE是直角三角形,由勾股定理得,AE=9,BE=5,而两圆相交的情况有两种,当为左图时,AB=AE﹣BE=9﹣5=4,当为右图时,AB=AE+BE=14.故选D.点评:本题利用了连心线垂直平分公共弦,勾股定理.二.填空题(共8小题)11.(2012•攀枝花)如图,以BC为直径的⊙O1与⊙O2外切,⊙O1与⊙O2的外公切线交于点D,且∠ADC=60°,过B点的⊙O1的切线交其中一条外公切线于点A.若⊙O2的面积为π,则四边形ABCD的面积是12.考点:相切两圆的性质;含30度角的直角三角形;勾股定理;矩形的判定与性质;切线长定理.专题:计算题;压轴题.分析:设⊙O1的半径是R,求出⊙O2的半径是1,连接DO2,DO1,O2E,O1H,AO1,作O2F⊥BC于F,推出D、O2、O1三点共线,∠CDO1=30°,求出四边形CFO2E是矩形,推出O2E=CF,CE=FO2,∠FO2O1=∠CDO1=30°,推出R+1=2(R﹣1),求出R=3,求出DO1,在Rt△CDO1中,由勾股定理求出CD,求出AH==AB,根据梯形面积公式得出×(AB+CD)×BC,代入求出即可.解答:解:∵⊙O2的面积为π,设⊙O2的半径是r,则π×r2=π∴⊙O2的半径是1,∵AB和AH是⊙O1的切线,∴AB=AH,设⊙O1的半径是R,连接DO2,DO1,O2E,O1H,AO1,作O2F⊥BC于F,∵⊙O1与⊙O2外切,⊙O1与⊙O2的外公切线DC、DA,∠ADC=60°,∴D、O2、O1三点共线,∠CDO1=30°,∴∠DAO1=60°,∠O2EC=∠ECF=∠CFO2=90°,∴四边形CFO2E是矩形,∴O2E=CF,CE=FO2,∠FO2O1=∠CDO1=30°,∴DO2=2O2E=2,∠HAO1=60°,∵O1O2=2O1F(在直角三角形中,30度角所对的直角边等于斜边的一半),又∵O1F=R﹣1,O1O2=R+1,∴R+1=2(R﹣1),解得:R=3,即DO1=2+1+3=6,在Rt△CDO1中,由勾股定理得:CD=3,∵∠HO1A=90°﹣60°=30°,HO1=3,∴AH==AB,∴四边形ABCD的面积是:×(AB+CD)×BC=×(+3)×(3+3)=12.故答案为:12.点评:本题考查的知识点是勾股定理、相切两圆的性质、含30度角的直角三角形、矩形的性质和判定,本题主要考查了学生能否运用性质进行推理和计算,题目综合性比较强,有一定的难度.12.(2011•绍兴)如图,相距2cm的两个点A、B在直线l上.它们分别以2cm/s和1cm/s的速度在l上同时向右平移,当点A,B分别平移到点A1,B1的位置时,半径为1cm的⊙A1,与半径为BB1的⊙B相切.则点A平移到点A1,所用的时间为或3s.考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题;数形结合;分类讨论.分析:首先设点A平移到点A1,所用的时间为ts,根据题意求得AB=2cm,AA1=2tcm,BB1=tcm,再分别从内切与外切四种情况分析求解,即可求得答案.解答:解:设点A平移到点A1,所用的时间为ts,根据题意得:AB=2cm,AA1=2tcm,A1B=(2﹣2t)cm,BB1=tcm,如图,此时外切:2﹣2t=1+t,∴t=;如图,此时内切:2﹣2t=1﹣t,∴t=1,此时两圆心重合,舍去;或2﹣2t=t﹣1,解得:t=1,此时两圆心重合,舍去;如图,此时内切:2t﹣t+1=2,∴t=1,此时两圆心重合,舍去;如图:此时外切:2t﹣t﹣1=2,∴t=3.∴点A平移到点A1,所用的时间为1或3s.故答案为:或3.点评:此题考查了圆与圆的位置关系.解题的关键是注意数形结合与方程思想,分类讨论思想的应用,注意别漏解.13.(2010•宁夏)如图是三根外径均为1米的圆形钢管堆积图和主视图,则其最高点与地面的距离是米.考点:相切两圆的性质.专题:压轴题.分析:连接三个圆的圆心,构造等边三角形.根据等边三角形的性质进行求解.解答:解:连接三个圆的圆心,构造等边三角形,则等边三角形的边长是1.根据等边三角形的三线合一和勾股定理,得等边三角形的高是.则其最高点与地面的距离是(1+)米.点评:此题主要是构造等边三角形,根据等边三角形的性质进行计算.14.(2008•绍兴)如图中的圆均为等圆,且相邻两圆外切,圆心连线构成正三角形,记各阴影部分面积从左到右依次为S1,S s,S3,…,S n,则S12:S4的值等于19:7.考点:相切两圆的性质.专题:压轴题;规律型.分析:首先正确求得第一个图形的面积,然后结合图形发现面积增加的规律,从而进行分析求解.解答:解:设圆的半径是1,在第一个图形中,阴影部分的面积是3π﹣π=π;观察图形发现:阴影部分的面积依次增加1.5π.所以第四个图形的面积是2.5π+1.5π×3=7π,第12个图形的面积是2.5π+1.5π×11=19π.所以它们的比值是.点评:此类题的关键是找规律,根据规律进行计算.15.(2008•三明)如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的直径AB交小圆于C、D两点,AC=CD=DB,分别以C、D为圆心,以CD为半径作圆.若AB=6cm,则图中阴影部分的面积为4πcm2.考点:圆与圆的位置关系.分析:根据圆的中心对称性,大圆与小圆之间的部分全等,故阴影部分的面积是两圆面积差的一半.解答:解:观察图形,发现:阴影部分的面积是两圆面积差的一半,即S阴影=(S大圆﹣S小圆)=(π×32﹣π×12)=4π.点评:这里要能够把阴影部分合到一起整体计算.16.(2007•河池)若两圆的半径分别为5cm和3cm,圆心距为1cm,则这两个圆的位置关系是内含.考点:圆与圆的位置关系.分析:先计算两圆半径的和与差,再与圆心距比较,得出结论.解答:解:因为5﹣3>1,根据圆心距与半径之间的数量关系可知,⊙O1与⊙O2的位置关系是内含.点评:本题考查了由数量关系来判断两圆位置关系的方法.设两圆的半径分别为R和r,且R≥r,圆心距为d:外离d>R+r;外切d=R+r;相交R﹣r<d<R+r;内切d=R﹣r;内含d<R﹣r.17.(2004•郫县)已知半径3cm,4cm的两圆外切,那么半径为6cm且与这两圆都相切的圆共有4个.考点:圆与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:两圆相切有内切和外切两种情况,本题只要画出图形加以判断即可.解答:解:如图:与两圆相切的有4个.点评:本题考查的是圆与圆的位置关系,解此类题目常常要结合图形再进行判断.18.(2000•嘉兴)如图,⊙O1与⊙O2交于点A,B,延长⊙O2的直径CA交⊙O1于点D,延长⊙O2的弦CB交⊙O1于点E.已知AC=6,AD:BC:BE=1:1:5,则DE的长是9.考点:圆内接四边形的性质;解分式方程;圆与圆的位置关系;相交两圆的性质;相似三角形的判定与性质.专题:压轴题.分析:连接公共弦AB,构成圆内接四边形ABED,根据圆内接四边形的性质,可证明△ABC∽△EDC,从而得出与AD、BC、BE有关的比例线段,根据AD:BC:BE=1:1:5,设线段长度,代入比例式可求CD、CE的长,在Rt△EDC中,用勾股定理求ED.解答:解:连接AB,在圆内接四边形ABED中,∠BAC=∠E,∠ABC=∠EDC,因为AC为⊙O2直径,则∠ABC=90°,于是△ABC∽△EDC,因为AD:BC:BE=1:1:5,所以,设AD=x,BC=x,BE=5x;于是:=,即6x2=36+6x,x2﹣x﹣6=0,解得x=3,x=﹣2(负值设去),在Rt△EDC中,ED==9.点评:本题考查的是对圆心角和圆周角的关系,以及圆的内接四边形的外角和相应的内对角关系的应用.解答此类题关键是通过角的关系,在解题中应用中间角来寻找等量关系.三.解答题(共5小题)19.(2012•鼓楼区二模)如图,已知边长为10的菱形ABCD,对角线BD、AC交于点O,AC=12,点P在射线BD 上运动,过点P分别向直线AB、AD作垂线,垂足分别为E、F.(1)对角线BD长为16;(2)设PB=x,以PO为半径的⊙P与以DF为半径的⊙D相切时,求x的值.考点:相切两圆的性质;勾股定理;菱形的性质.分析:(1)根据菱形性质求出AO长,OB=OD,AC⊥BD,根据勾股定理求出BO,即可求出BD;(2)设PB=x,则PD=BD﹣PB=16﹣x.在Rt△PFD中,求出DF=DP•cos∠ADB=(16﹣x),分为两种情况:①当⊙P与⊙D外切时:第一种情况,当P点在点O的左侧,PO=8﹣x,根据相切两圆性质得出PO+DF=PD,代入得出方程(8﹣x)+(16﹣x)=16﹣x,求出x即可;第二种情况,当P点在点O的右侧,PO=x﹣8,根据相切两圆的性质得出PO+DF=PD,代入得出方程(x﹣8)+(16﹣x)=16﹣x,求出方程的解即可;②当⊙P与⊙D内切时:第三种情况,PO=PB﹣OB=x﹣8,根据OP﹣DF═PD,得出方程(x﹣8)﹣(16﹣x)=16﹣x,求出即可;第四种情况,点P在点D右侧时,PF=OD=8,则DP=10,PB=26.解答:(1)解:∵四边形ABCD是菱形,∴AO=OC=AC=6,OB=OD,AC⊥BD,由勾股定理得:BO===8,∴BD=16,故答案为:16.(2)PB=x,则PD=BD﹣PB=16﹣x.∵PF⊥AD,∴在Rt△PFD中,DF=DP•cos∠ADB=(16﹣x);①当⊙P与⊙D外切时:情况一:当P点在点O的左侧,PO=OB﹣PB=8﹣x,此时PO+DF=PD,∴(8﹣x)+(16﹣x)=16﹣x,解得,x=6;情况二:当P点在点O的右侧,PO=PB﹣OB=x﹣8,此时PO+DF=PD,∴(x﹣8)+(16﹣x)=16﹣x,解得,x=;②当⊙P与⊙D内切时:情况三:点P在D的左侧时,PO=PB﹣OB=x﹣8,∵PD>DF,∴DF﹣OP═PD,∴(x﹣8)﹣(16﹣x)=16﹣x,解得,x=;情况四:点P在点D右侧时,DF=OD=8,则DP=10,PB=26,综上所述,PB的长为6或或或26.点评:本题考查了解直角三角形,菱形的性质,勾股定理,相切两圆的性质等知识点,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,难度偏大,注意要进行分类讨论.20.(2008•静安区二模)如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AD∥BC,AB=4,BC=12,点E在边BA的延长线上,AE=2,点F在BC边上,EF与边AD相交于点G,DF⊥EF,设AG=x,DF=y.(1)求y关于x的函数解析式,并写出定义域;(2)当AD=11时,求AG的长;(3)如果半径为EG的⊙E与半径为FD的⊙F相切,求这两个圆的半径.考点:相似三角形的判定与性质;勾股定理;相切两圆的性质.专题:压轴题;探究型.分析:(1)先根据AD∥BC,∠B=90°求出∠EAG=∠B=90°,在Rt△AEG中根据勾股定理可用x表示出EG的值,再根据平行线分线段成比例可得出=,进而可得到关于x、y的关系式,由二次根式有意义的条件求出x的取值范围即可;(2)由△DFG∽△EAG可得到=,可用x表示出GD的值,再把AD=11代入即可求出x的值,进而得出AG的长;(3)①当⊙E与⊙F外切时,EF=EG+FD=EG+FG,再由△DFG∽△EAG即可求出AG=AE=2,进而可得出⊙E与⊙F的半径;②当⊙E与⊙F内切时,EF=FD﹣EG,再把EF、FD及ED的关系式代入即可求出x的值,由勾股定理即可求出两圆的半径.解答:解:(1)∵AD∥BC,∠B=90°,∴∠EAG=∠B=90°,∴EG==,∵=,∴FG===,∵∠DFG=∠EAG=90°,∠EGA=∠DGF,△DFG∽△EAG,∴=,∴=,∴y关于x的函数解析式为y=,定义域为0<x≤4.(2)∵△DFG∽△EAG,∴=,∴=,∴GD=.当AD=11时,x+=11,x1=1,x2=,经检验它们都是原方程的根,且符合题意,所以AG的长为1或.(3)当⊙E与⊙F外切时,EF=EG+FD=EG+FG,∴FD=FG,∵△DFG∽△EAG,∴∠E=∠AGE=∠FGD=∠GDF.∴AG=AE=2;∴⊙E的半径EG=,⊙F的半径FD=.当⊙E与⊙F内切时,EF=FD﹣EG,∴3=﹣,∵≠0,∴3=,∴x=1,∴⊙E的半径EG==,⊙F的半径FD=,∴⊙E的半径为2,⊙F的半径为4;或⊙E的半径为,⊙F的半径为4.点评:本题考查的是相似三角形的判定与性质、勾股定理及两圆相切的性质,涉及面较广,难度较大,在解(3)时要注意分两圆外切与内切两种情况进行讨论.21.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1个单位,以O为原点建立平面直角坐标系,圆心为A(3,0)的⊙A被y轴截得的弦长BC=8.解答下列问题:(1)求⊙A 的半径;(2)请在图中将⊙A 先向上平移6 个单位,再向左平移8个单位得到⊙D,并写出圆心D的坐标;(3)观察你所画的图形,对⊙D 与⊙A 的位置关系作出合情的猜想,并直接写出你的结论.聪明的小伙伴,你完成整张试卷全部试题的解答后,如果还有时间对问题(3)的猜想结论给出证明,将酌情另加1~5分,并计入总分.考点:垂径定理;勾股定理;圆与圆的位置关系;坐标与图形变化-平移.专题:作图题.分析:(1)连接AB,根据垂径定理求出BO,根据勾股定理求出AB即可;(2)根据已知画出图形即可,根据平移规律求出D的坐标即可;(3)根据图形即可得出结论.解答:(1)解:∵x轴⊥y轴,A在x轴上,∴BO=CO=4,连接AB,由勾股定理得:AB==5,答:⊙A的半径是5.(2)解:如图:圆心D的坐标是(﹣5,6).(3)解:⊙D 与⊙A 的位置关系是外切.点评:本题考查了对勾股定理,垂径定理,圆与圆的位置关系,坐标与图形变化﹣平移等知识点的应用,解此题的关键是根据题意画出图形,培养了学生分析问题的能力,同时也培养了学生观察图形的能力,题型较好,难度适中.22.如图,在平台上用直径为100mm的两根圆钢棒嵌在大型工件的两侧,测量大的圆形工件的直径,设两圆钢棒的外侧的距离为xmm,工件的直径为Dmm.(1)求出D(mm)与x(mm)之间的函数关系式;(2)当图形工件的直径D小于圆钢棒的直径时,上面所求得的D与x的函数关系式还是否仍然适用?请说明理由.考点:相切两圆的性质;勾股定理;切线的性质.专题:计算题.分析:(1)设三圆的圆心分别为A、B、C,连接AB,则AB过切点E,连接AC,则AC过切点F,连接BC,AN,AN交BC于M,由题意得出AB=AC=50+,BC=x﹣(50+50)=x﹣100,AN=﹣50,在△ABM中根据勾股定理得出D和x的方程,求出即可;(2)根据(1)结合图形仍能得出函数解析式,即可得出答案.解答:(1)解:如图设三圆的圆心分别为A、B、C,连接AB,则AB过切点E,连接AC,则AC过切点F,连接BC,AN,AN交BC于M,由题意得:AB=AC=50+,BC=x﹣(50+50)=x﹣100,AN=﹣50,∵AC=AB,AM⊥BC,∴BM=CM=(x﹣100)=x﹣50,在Rt△ABM中,由勾股定理得:AB2=AM2+BM2,∴=+,即D=x2﹣x+25.(2)解:当图形工件的直径D小于圆钢棒的直径时,上面所求得的D与x的函数关系式能仍然适用,因为那样时,三圆同时与平台相切,有两大圆都与小圆相切时,得出的方程与(1)中的方程相同,所有上面所求得的D与x的函数关系式能仍然适用.点评:本题考查了相切两圆的性质,切线的性质,勾股定理等知识点的应用,能根据题意得出方程是解此题的关键,主要考查学生的观察能力和构造直角三角形的能力,题目比较典型,有一定的难度.23.实验探究:同学们,你注意过烟盒里的香烟是如何摆放的吗?已知,一个烟盒的长为56mm,宽为22mm,高为87mm,一根烟的直径是8mm,若把20根香烟摆放在烟盒中,请你探究合理的摆放方法.考点:相切两圆的性质;勾股定理.专题:计算题.分析:分为两种情况:(1)并列摆放,根据烟的直径和烟盒的长、宽得出只能放14根;(2)若错位摆放,连接O1O2、O2O3、O3O1,解答:解:(1)若并列摆放,如图①,因为烟的直径为8mm,所以AD方向上能并排放(根)烟,而在AB方向上,因为8×3=24>22,所以只能放两根,即烟盒只能放2×7=14(根)烟,此法不行.(2)若错位摆放,如图②,连接O1O2、O2O3、O3O1,则O2O3=O3O1=8mm,△O1O2O3为等腰三角形,过O3作O3E⊥O1O2,则E是O1O2的中点.=7(mm).所以在Rt△O1O3E中,(mm).故排列后中排所需空间长度=(mm),三排所需宽度为AB=22mm,故此摆放符合要求.点评:本题考查了对相切两圆的性质,勾股定理,等腰三角形性质的运用,主要培养学生分析问题和解决问题的能力,注意:分类讨论啊.。

初中数学【与圆有关的位置关系】练习题

初中数学【与圆有关的位置关系】练习题

初中数学【与圆有关的位置关系】练习题一.选择题(共10小题)1.在平面直角坐标系中,圆心为坐标原点,⊙O的半径为10,则P(﹣10,1)与⊙O的位置关系为()A.点P在⊙O上B.点P在⊙O外C.点P在⊙O内D.无法确定2.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠A=119°,过点C的圆的切线交BO于点P,则∠P的度数为()A.32°B.31°C.29°D.61°3.如图,已知P是⊙O外一点,Q是⊙O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP,OM.若⊙O的半径为2,OP=4,则线段OM的最小值是()A.0B.1C.2D.34.一个点到圆的最小距离为6cm,最大距离为9cm,则该圆的半径是()A.1.5cm B.7.5cmC.1.5cm或7.5cm D.3cm或15cm5.在公园的O处附近有E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为()A.E、F、G B.F、G、H C.G、H、E D.H、E、F6.直角△ABC,∠BAC=90°,AB=8,AC=6,以A为圆心,4.8长度为半径的圆与直线BC的公共点的个数为()A.0B.1C.2D.不能确定7.如图,两个同心圆,大圆的半径为5,小圆的半径为3,若大圆的弦AB与小圆有公共点,则弦AB的取值范围是()A.8≤AB≤10B.8<AB≤10C.4≤AB≤5D.4<AB≤58.如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(﹣3,0),将⊙P 沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为()A.1B.1或5C.3D.59.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=7,点D在边BC上,CD=3,⊙A的半径长为3,⊙D与⊙A相交,且点B在⊙D外,那么⊙D的半径长r的取值范围是()A.1<r<4B.2<r<4C.1<r<8D.2<r<810.如图,⊙M的半径为2,圆心M的坐标为(3,4),点P是⊙M上的任意一点,P A⊥PB,且P A、PB与x轴分别交于A、B两点,若点A、点B关于原点O对称,则AB的最小值为()A.3B.4C.6D.8二.填空题(共4小题)11.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以顶点D为圆心作半径为r的圆,若要求另外三个顶点A、B、C中至少有一个点在圆内,且至少有一个点在圆外,则r的取值范围是3<r<5.12.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(4,4)、C(6,2),则经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的坐标为;点D坐标为(8,﹣2),连接CD,直线CD 与⊙M的位置关系是.13.如图,直线l:y=﹣x+1与坐标轴交于A,B两点,点M(m,0)是x轴上一动点,以点M为圆心,2个单位长度为半径作⊙M,当⊙M与直线l相切时,则m的值为.14.⊙O的半径为R,点O到直线l的距离为d,R,d是方程x2﹣4x+m=0的两根,当直线l与⊙O相切时,m的值为.三.解答题(共3小题)15.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的⊙O交AB于点D,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AC=6,BC=8,OA=2,求线段DE的长.16.已知AB是半圆O的直径,点C是半圆O上的动点,点D是线段AB延长线上的动点,在运动过程中,保持CD=OA.(1)当直线CD与半圆O相切时(如图①),求∠ODC的度数;(2)当直线CD与半圆O相交时(如图②),设另一交点为E,连接AE,若AE∥OC,①AE与OD的大小有什么关系?为什么?②求∠ODC的度数.答案一.选择题(共10小题)1.在平面直角坐标系中,圆心为坐标原点,⊙O的半径为10,则P(﹣10,1)与⊙O的位置关系为()A.点P在⊙O上B.点P在⊙O外C.点P在⊙O内D.无法确定【解答】解:∵圆心P的坐标为(﹣10,1),∴OP==.∵⊙O的半径为10,∴>10,∴点P在⊙O外.故选:B.2.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠A=119°,过点C的圆的切线交BO于点P,则∠P的度数为()A.32°B.31°C.29°D.61°【解答】解:如图所示:连接OC、CD,∵PC是⊙O的切线,∴PC⊥OC,∴∠OCP=90°,∵∠A=119°,∴∠ODC=180°﹣∠A=61°,∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC=61°,∴∠DOC=180°﹣2×61°=58°,∴∠P=90°﹣∠DOC=32°;故选:A.3.如图,已知P是⊙O外一点,Q是⊙O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP,OM.若⊙O的半径为2,OP=4,则线段OM的最小值是()A.0B.1C.2D.3【解答】解:设OP与⊙O交于点N,连结MN,OQ,如图,∵OP=4,ON=2,∴N是OP的中点,∵M为PQ的中点,∴MN为△POQ的中位线,∴MN=OQ=×2=1,∴点M在以N为圆心,1为半径的圆上,当点M在ON上时,OM最小,最小值为1,∴线段OM的最小值为1.故选:B.4.一个点到圆的最小距离为6cm,最大距离为9cm,则该圆的半径是()A.1.5cm B.7.5cmC.1.5cm或7.5cm D.3cm或15cm【解答】解:分为两种情况:①当点P在圆内时,最近点的距离为6cm,最远点的距离为9cm,则直径是15cm,因而半径是7.5cm;②当点P在圆外时,最近点的距离为6cm,最远点的距离为9cm,则直径是3cm,因而半径是1.5cm.故选:C.5.在公园的O处附近有E、F、G、H四棵树,位置如图所示(图中小正方形的边长均相等)现计划修建一座以O为圆心,OA为半径的圆形水池,要求池中不留树木,则E、F、G、H四棵树中需要被移除的为()A.E、F、G B.F、G、H C.G、H、E D.H、E、F【解答】解:∵OA==,∴OE=2<OA,所以点E在⊙O内,OF=2<OA,所以点F在⊙O内,OG=1<OA,所以点G在⊙O内,OH==2>OA,所以点H在⊙O外,故选:A.6.直角△ABC,∠BAC=90°,AB=8,AC=6,以A为圆心,4.8长度为半径的圆与直线BC的公共点的个数为()A.0B.1C.2D.不能确定【解答】解:∵∠BAC=90°,AB=8,AC=6,∴BC=10,∴斜边上的高为:=4.8,∴d=4.8cm=r=4.8cm,∴圆与该直线AB的位置关系是相切,交点个数为1,故选:B.7.如图,两个同心圆,大圆的半径为5,小圆的半径为3,若大圆的弦AB与小圆有公共点,则弦AB的取值范围是()A.8≤AB≤10B.8<AB≤10C.4≤AB≤5D.4<AB≤5【解答】解:当AB与小圆相切,∵大圆半径为5,小圆的半径为3,∴AB=2=8.∵大圆的弦AB与小圆有公共点,即相切或相交,∴8≤AB≤10.故选:A.8.如图,在平面直角坐标系xOy中,半径为2的⊙P的圆心P的坐标为(﹣3,0),将⊙P 沿x轴正方向平移,使⊙P与y轴相切,则平移的距离为()A.1B.1或5C.3D.5【解答】解:当⊙P位于y轴的左侧且与y轴相切时,平移的距离为1;当⊙P位于y轴的右侧且与y轴相切时,平移的距离为5.故选:B.19.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=7,点D在边BC上,CD=3,⊙A 的半径长为3,⊙D与⊙A相交,且点B在⊙D外,那么⊙D的半径长r的取值范围是()A.1<r<4B.2<r<4C.1<r<8D.2<r<8【解答】解:连接AD,∵AC=4,CD=3,∠C=90°,∴AD=5,∵⊙A的半径长为3,⊙D与⊙A相交,∴r>5﹣3=2,∵BC=7,∴BD=4,∵点B在⊙D外,∴r<4,∴⊙D的半径长r的取值范围是2<r<4,故选:B.10.如图,⊙M的半径为2,圆心M的坐标为(3,4),点P是⊙M上的任意一点,P A⊥PB,且P A、PB与x轴分别交于A、B两点,若点A、点B关于原点O对称,则AB的最小值为()A.3B.4C.6D.8【解答】解:∵P A⊥PB,∴∠APB=90°,∵AO=BO,∴AB=2PO,若要使AB取得最小值,则PO需取得最小值,连接OM,交⊙M于点P′,当点P位于P′位置时,OP′取得最小值,过点M作MQ⊥x轴于点Q,则OQ=3、MQ=4,∴OM=5,又∵MP′=2,∴OP′=3,∴AB=2OP′=6,故选:C.二.填空题(共4小题)11.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=3,以顶点D为圆心作半径为r的圆,若要求另外三个顶点A、B、C中至少有一个点在圆内,且至少有一个点在圆外,则r的取值范围是3<r<5.【解答】解:在直角△ABD中,CD=AB=4,AD=3,则BD==5.由图可知3<r<5.故答案为:3<r<5.12.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(4,4)、C(6,2),则经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的坐标为(2,0);点D坐标为(8,﹣2),连接CD,直线CD与⊙M的位置关系是相切.【解答】解:(1)如图,经过A、B、C三点的圆弧所在圆的圆心M的坐标为(2,0).故答案为(2,0);(2)连接MC,MD,MC2=42+22=20,CD2=42+22=20,MD2=62+22=40,MD2=MC2+CD2,∴∠MCD=90°,又∵MC为半径,∴直线CD是⊙M的切线;故答案为:相切.13.如图,直线l:y=﹣x+1与坐标轴交于A,B两点,点M(m,0)是x轴上一动点,以点M为圆心,2个单位长度为半径作⊙M,当⊙M与直线l相切时,则m的值为2﹣2或2+2..【解答】解:在y=﹣x+1中,令x=0,则y=1,令y=0,则x=2,∴A(0,1),B(2,0),∴AB=;如图,设⊙M与AB相切与C,连接MC,则MC=2,MC⊥AB,∵∠MCB=∠AOB=90°,∠B=∠B,∴△BMC~△ABO,∴,即,∴BM=2,∴OM=2﹣2,或OM=2+2.∴m=2﹣2或m=2+2.故答案为:2﹣2,2+2.14.⊙O的半径为R,点O到直线l的距离为d,R,d是方程x2﹣4x+m=0的两根,当直线l与⊙O相切时,m的值为4.【解答】解:∵d、R是方程x2﹣4x+m=0的两个根,且直线L与⊙O相切,∴d=R,∴方程有两个相等的实根,∴△=16﹣4m=0,解得,m=4,故答案为:4.三.解答题(共3小题)15.如图,在△ABC中,∠C=90°,点O在AC上,以OA为半径的⊙O交AB于点D,BD的垂直平分线交BC于点E,交BD于点F,连接DE.(1)判断直线DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AC=6,BC=8,OA=2,求线段DE的长.【解答】解:(1)直线DE与⊙O相切,理由如下:连接OD,∵OD=OA,∴∠A=∠ODA,∵EF是BD的垂直平分线,∴EB=ED,∴∠B=∠EDB,∵∠C=90°,∴∠A+∠B=90°,∴∠ODA+∠EDB=90°,∴∠ODE=180°﹣90°=90°,∴直线DE与⊙O相切;(2)连接OE,设DE=x,则EB=ED=x,CE=8﹣x,∵∠C=∠ODE=90°,∴OC2+CE2=OE2=OD2+DE2,∴42+(8﹣x)2=22+x2,解得:x=4.75,则DE=4.75.16.已知AB是半圆O的直径,点C是半圆O上的动点,点D是线段AB延长线上的动点,在运动过程中,保持CD=OA.(1)当直线CD与半圆O相切时(如图①),求∠ODC的度数;(2)当直线CD与半圆O相交时(如图②),设另一交点为E,连接AE,若AE∥OC,①AE与OD的大小有什么关系?为什么?②求∠ODC的度数.【解答】解:(1)如图①,连接OC,∵OC=OA,CD=OA,∴OC=CD,∴∠ODC=∠COD,∵CD是⊙O的切线,∴∠OCD=90°,∴∠ODC=45°;(2)如图②,连接OE.∵CD=OA,∴CD=OC=OE=OA,∴∠1=∠2,∠3=∠4.∵AE∥OC,∴∠2=∠3.设∠ODC=∠1=x,则∠2=∠3=∠4=x.∴∠AOE=∠OCD=180°﹣2x.①AE=OD.理由如下:在△AOE与△OCD中,∴△AOE≌△OCD(SAS),∴AE=OD.②∠6=∠1+∠2=2x.∵OE=OC,∴∠5=∠6=2x.∵AE∥OC,∴∠4+∠5+∠6=180°,即:x+2x+2x=180°,∴x=36°.∴∠ODC=36°.。

圆与圆的位置关系典型例题

圆与圆的位置关系典型例题

圆与圆的位置关系典型例题
一、两个圆的半径分别为3和5,圆心之间的距离为7,则这两个圆的位置关系是?
A. 相离
B. 外切
C. 相交
D. 内切
(答案)C
二、已知两圆的半径之和为10,半径之差为4,圆心距为6,那么这两个圆的位置关系是?
A. 内切
B. 外切
C. 相交
D. 相离
(答案)A
三、设两圆的半径分别为R和r,且R > r,圆心距为d,若d = R - r,则两圆的位置关系为?
A. 相交
B. 外切
C. 内切
D. 相离
(答案)C
四、两个圆的半径分别为2和3,圆心之间的距离为1,则两圆的位置关系是?
A. 相离
B. 外切
C. 内切
D. 相交且一圆内含于另一圆
(答案)D
五、圆O1和圆O2的半径分别为3cm和4cm,圆心距O1O2为5cm,则圆O1和圆O2的位置关系是?
A. 相交
B. 外切
C. 内切
D. 相离
(答案)B
六、两个圆的半径分别为6和8,圆心之间的距离为2,则这两个圆的位置关系是?
A. 相交
B. 外切
C. 内切
D. 一圆内含于另一圆
(答案)D
七、已知两圆的半径分别为5和3,圆心距为8,那么两圆的位置关系是?
A. 相交
B. 外切
C. 内切
D. 无法确定
(答案)B
八、两个圆的半径分别为4和6,圆心之间的距离为10,则这两个圆?
A. 相交
B. 外切
C. 内切
D. 相离
(答案)B。

圆和圆的位置关系专题训练

圆和圆的位置关系专题训练




C 在 oD 外 .
。 誊
D .可能 在 oD 内也可 能在 oD外 2 o0的 半 径 为 3e . m,点 是 oD外 一 点 , O 4c M= m。则 以 为 圆心且 与 oD相 切 的 圆 的半 径 一定 是 (
A. N 或 7e 1 1 C m
8 已 知 4 B 3 。 C是 射 线 D . :0 , O B上 的 一点 , j 且 O = . 以 C为 圆心 , 为半径 的 网与射 C 4若 r
线 O 有 两个 不 同 的交点 ,则 r 取值 范 A 的
嗣是 — — .
坐标为 整数 的点 P有 —


个.


1 . 知 两 同 的 半 径 分 别 是 5和 6 圆 心 距 0已 .
+2 x 5 >—+

1 . 图 . oD 中 , 是 弦 , 是 oD 的 切 5如 在 _ 4 4C
A 夕 离 . C 内含 .
B 夕 切 . D 外离 或 内含 .
2 已知两 圆的 圆心 距为 3 两 圆的半 径分 别 是 . .
方 程 x- x 3 0的 两 个 根 , 那 么 这 两 个 圆 24 + =
的位 置关 系是 ( A 外离 . C 相 交 .
) . B 外 切 . D 内切 .

生 活 中没 有 什 么 可 怕 的 东 西 , 有 需 要 理 解 的 东 西 。— — 居里 夫人 只
, ,
;’ 和 的 置 系 题 练 孽圆 圃 位 关 专 训
( )・ A

A 相 离 .

B 相 切 .

或 1 4 4

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系【基础知识点】12例题1、如图 ,⊙A与⊙B内切,⊙A与⊙C外切,⊙A、⊙B、⊙C的半径分别是,2+,∠BAC=60°,求BC的长。

2-62,2623、两圆的公切线:和两个圆都想切的直线叫做两圆的公切线,包括外公切线、内公切线。

(1)外公切线:两个圆在公切线同旁时,这样的公切线叫做外公切线。

(2)内公切线:两个圆在公切线两旁时,这样的公切线叫做内公切线。

(3)公切线的长:公切线上两个切点间的距离叫做公切线的长。

4、两圆相交的重要定理:相交两圆的连心线垂直平分公共弦。

例题2、已知⊙1和⊙2的半径分别为8cm和5cm,它们相交于A、B,且AB=6cm,求圆心距O1O2.(自己作图,考虑两种情况,分类讨论:圆心在AB同侧或者异侧)例题3、如图,已知直角三角形ABC的斜边AB为4,内切圆半径为26 ,求三角形ABC的面积。

例题4、(2011•南京)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.P为BC的中点,动点Q从点P出发,沿射线PC方向以2cm/s的速度运动,以P为圆心,PQ长为半径作圆.设点Q运动的时间为t s.(1)当t=1.2时,判断直线AB与⊙P的位置关系,并说明理由;(2)已知⊙O为△ABC的外接圆.若⊙P与⊙O相切,求t的值.例题5、(2008•威海)如图,点A,B在直线MN上,AB=11厘米,⊙A,⊙B的半径均为1厘米.⊙A 以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B的半径也不断增大,其半径r(厘米)与时间t(秒)之间的关系式为r=1+t(t≥0).(1)试写出点A,B之间的距离d(厘米)与时间t(秒)之间的函数表达式;(2)问点A出发后多少秒两圆相切?例题6、(2011•绵阳)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,以AD为直径的半圆O与BC 相切.(1)求证:OB⊥OC;(2)若AD=12,∠BCD=60°,⊙O1与半⊙O外切,并与BC、CD相切,求⊙O1的面积.例题7、(2007•南充)如图是某城市一个主题雕塑的平面示意图,它由置放于地面l上两个半径均为2米的半圆与半径为4米的⊙A构成.点B、C分别是两个半圆的圆心,⊙A分别与两个半圆相切于点E、F,BC长为8米.求EF的长.例题8(2011•黄石)已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,点O1在⊙O2上,C为⊙O2上一点(不与A,B,O1重合),直线CB与⊙O1交于另一点D.(1)如图(1),若AD是⊙O1的直径,AC是⊙O2的直径,求证:AC=CD;(2)如图(2),若C是⊙O1外一点,求证:O1C丄AD;(3)如图(3),若C是⊙O1内的一点,判断(2)中的结论足否成立.例题9、(2006•成都)已知:如图,⊙O与⊙A相交于C,D两点,A,O分别是两圆的圆心,△ABC内接于⊙O,弦CD交AB于点G,交⊙O的直径AE于点△CDE,连接BD.(1)求证:△ACG∽△DBG;(2)求证:AC2=AG•AB;6,15,且CG:CD=1:4,求AB和BD的长(3)若⊙A,⊙O的直径分别为5【课堂练习】一、填空与选择1、(2010•宁夏)如图是三根外径均为1米的圆形钢管堆积图和主视图,则其最高点与地面的距离是__米.2、(2010•菏泽)如图,在正方形ABCD中,O是CD边上的一点,以O为圆心,OD为半径的半圆恰好与以B为圆心,BC为半径的扇形的弧外切,则∠OBC的正弦值为________3、(2008•绍兴)如图中的圆均为等圆,且相邻两圆外切,圆心连线构成正三角形,记各阴影部分面积从左到右依次为S1,Ss,S3,…,Sn,则S12:S4的值等于__________。

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36圆与圆的位置关系
一、选择题
1. 如图,在Rt △ ABC中,/ C=90°, AC=8 BC=6 DE// BQ 且AD=2CD 则以
D为圆心DC为半径的O D和以E为圆心EB为半径的O E的位置关系是
( )
(A)外离;(B)外切;
(第1题图) (C)相交;(D)不能确定.
A. 1cm
B. 3cm
C. 10cm
D. 15cm
2. 已知
半径分别为5cm和8cm的两圆相交,则它们的圆心距可能是( )
3. 已知两圆的半径分别为3和4,圆心距
为1,则两圆的位置关系是( )
A•相交 E.内切 C.外切 D.内含
4.已知半径分别是3和5的两个圆没有公共点,那么这两个圆的圆心距 d 的取值范围是(
A. d>8 B . d>2 C . 0Edc2 D . d >8 或 0Edc2
5.已知两圆半径分别为 4和7,圆心距为3,那么这两个圆的位置关系是( )
A.内含
B.内切
C.相交
D.外切
6.如图,已知O 01与O 02关于y 轴对称,点01的坐标为(-4 , 0).两圆相交于 A B ,且01A 丄02A ,则图中阴影部分的面积是 ( ) A.4 n - 8 B.8 n - 16 C. 16 n - 16 D.16
n - 32
、填空题
1.如图,O 01和O O2的半径为2和3,连接 0102交O O2于点P ,
0102=7若将O 01绕点
01与O 02相切时的旋转时间为
的位置关系是
3.已知O 01和O °
2的半径分别为3cm 和5cm,且它们内切,则 °1。

2等于 ▲ cm .
4.已知O 01的半径为 3,O 02的半径为 5, 010 2 =乙则O 01、O 0 2的位置关系是
P 按顺时针方向以
30° /秒的速度旋转一周,请写出
O
O1、O 0 2
5. 如图,在厶ABC中,/ A=90 ,分别以B、C为圆心的两个等圆外切,两圆的半径都为2cm,则图中阴影部分的面积为
6. 已知△ABC的三边分别是a, b, c,两圆的半径ri a, ° =b,圆心距d二c,则这两个圆的位置关系是
7. 如果半径为3cm的O O1与半径为4cm的O O2内切,那么两圆的圆心距0102= cm .
【原创】
8. 要在一个矩形纸片上画出半径分别是4cm和1cm的两个外切圆,该矩形纸片面积的最小值

答案: 选择题 1、 C 2、 C 3、 B 5、 B 6、 B
填: 空题
1、 【答案】3或6或9
2、 答案: 相交
3、 答案: 2
4、
答案: 相交:
2
5、 答案 ncm 6

答案 相交 7、 答案: 1 8 答案: 72.。

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