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文档简介

专题35圆的方程快速基础能力提升

【考点预测】

一、基本概念

平面内到定点的距离等于定长的点的集合(轨迹)叫圆.

二、基本性质、定理与公式

1、圆的四种方程

(1)圆的标准方程:(x+S-6)2=/,圆心坐标为(a,6),半径为r(r>0)

(2)圆的一般方程:x2+y2+Dx+Ey+F=0(D2+E2-4F>0),圆心坐标为(一段■,4),半径

yjD2+E2-4F

r=--------------

2

(3)圆的直径式方程:若43*),83,为),则以线段AB为直径的圆的方程是

(x_/)(x_4)+G-yJCv-y2)=o

(4)圆的参数方程:

X—rCC1Sf)

①尤2+y2=厂20>0)的参数方程为1(。为参数);

y=rsin,

Y——zy_i_yCCS(/

②(x-a)2+(j-b)2=/(厂>0)的参数方程为1.(。为参数).

注:对于圆的最值问题,往往可以利用圆的参数方程将动点的坐标设为(a+rcos,,Z?+rsin0(0为参

数,(。,力为圆心,r为半径),以减少变量的个数,建立三角函数式,从而把代数问题转化为三角问题,然后

利用正弦型或余弦型函数的有界性求解最值.

2、点与圆的位置关系判断

(1)点尸(%,〉0)与圆(x-fl)2+(J=r-的位置关系:

①(x-a)2+(y-b)2>r-o点尸在圆外;

②(x-a)2+(y-b)2=r2o点尸在圆上;

③(x-a)2+(y-6)2<r2O点尸在圆内.

(2)点尸@。,几)与圆/+y2+Dx+Ey+F=0的位置关系:

①尤:+y:+Dx0+孙)+尸>0O点尸在圆外;

②尤:+y;+Dx0+Ey0+尸=0=点尸在圆上;

③温+货+5+5+/<。=点尸在圆内.

三、直线与圆的位置关系

直线与圆的位置关系有3种,相离,相切和相交

四、直线与圆的位置关系判断

1、几何法(圆心到直线的距离和半径关系)

圆心3,份到直线Ax+3y+C=0的距离,则.JA二丝0:

>JA2+B~

则d<ro直线与圆相交,交于两点尸,Q,|PQ|=2slr2-d2;

d=rO直线与圆相切;

d>rO直线与圆相离

2、代数方法(几何问题转化为代数问题即交点个数问题转化为方程根个数)

Ax+By+C=0一一

由1221,消元得到一元二次方程。X。+qx+1=0,p/+qx+r=0判别式为A,贝U:

(x-a)"+(y-b)=r

则A>0o直线与圆相交;

A=0o直线与圆相切;

A<0o直线与圆相离.

五、两圆位置关系的判断

用两圆的圆心距与两圆半径的和差大小关系确定,具体是:

设两圆亿,。2的半径分别是R/,(不妨设R>r),且两圆的圆心距为d,贝U:

则d<R+ro两圆相交;

d=R+ro两圆外切;

两圆相离

d=R—r<=>两圆内切;

两圆内含(d=0时两圆为同心圆)

【典型例题】

例L(2024・高二・安徽六安・期末)圆心在,轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程是()

A.x2+(y-2)2=lB.x2+(y+2)2=l

C.(x-l)2+(y-3)2=lD.X2+(J-3)2=1

【答案】A

【解析】因为圆心在y轴上,所以可设所求圆的圆心坐标为(0/),

则圆的方程为/+(广6)2=1,又点(1,2)在圆上,

所以1+(2-32=1,解得力=2,

所以所求圆的方程为尤2+(y-2)2=1.

故选:A

例2.(2024・高三•全国・专题练习)在平面直角坐标系xOy中,以。为圆心的圆与直线x-百y-4=0相

切,则圆。的方程为()

A.x2+y2=4B.x2+y2=3

C.x2+y2=2D.x2+y2=l

【答案】A

【解析】依题意,圆。的半径r等于原点。到直线x-gy-4=0的距离,

所以圆。的方程为一+丁=4.

故选:A.

例3.(2024・高三•全国•专题练习)己知圆C:(x-6『+(y+8)2=4,。为坐标原点,则以0C为直径的圆的

方程为()

A.(X-3)2+(^+4)2=100B.(尤+3『+(>-4)2=100

C.(x-3)2+(y+4)2=25D.(x+3)2+(y-4)2=25

【答案】C

【解析】由圆C:(无一6『+(y+8)2=4,可得圆心C(6,—8),

又由0(0,0),在以0c为直径的圆的圆心为(3,T),半径为r=J|0C|=5,

则所求圆的方程为(x-3)2+(y+4)2=25.

故选:C.

例4.(2024・高二・四川成都•期末)圆。:(》-1)2+(丁-1)2=2关于直线/:尸尤-1对称后的方程为()

A.(x-2)2+y2=2B.(x+2)2+y2=2C.x2+(y-2)2=2

D.x2+(y+l)2=2

【答案】A

【解析】因为圆C:(x-l)2+(y-l)2=2,所以圆C的圆心为(1,1),半径为一板,

设点(U)关于直线l:y=x-l对称的点为(为,%),

l+y0_l+x01

2一2=2

所以1,解得:°八,

比二义1=-1〔为=°

所以所求圆的圆心为(2,0),半径为厂=0,

故所求圆的方程为:(X-2)2+/=2.

故选:A.

例5.(2024・广东•一模)过A(—1,O),8(0,3),C(9,0)三点的圆与y轴交于M,N两点,则|MN|=(

A.3B.4C.8D.6

【答案】D

【解析】设圆的方程为“2+y2+nx+磔+尸=0,代入点A(-l,0),B(0,3),C(9,0),

l-D+F=0

贝U9+3E+B=0,解得O=—8,E=0,尸=一9,

81+9。+尸=0

可得f+丁-8x-9=0,整理得(x-4)2+9=25符合题意,

所以圆的方程为/+)/一8尤-9=。,

令x=0,可得丁_9=0,解得y=±3,所以河=6.

故选:D.

例6.(2024•陕西西安•二模)设直线尤+广2=0与圆Y+y2=4交于A,B两点,则|即|=()

A.垃B.272C.4D.4夜

【答案】B

【解析】圆尤?+)?=4的圆心为0(0,0),半径为r=2,

|-2|L

•.•圆心O到直线X+>-2=0的距离d=1=V2,

V1+1

:.\AB\=24一/=2.一(何1=20.

故选:B.

例7.(2024・河南•一模)已知圆M:(x-2y+y2=i,则下列说法错误的是()

A.点(3,2)在圆外B.直线2x+y-4=0平分圆M

C.圆的周长为2兀D.直线x+Wy=0与圆相离

【答案】D

【解析】由瓮-2)2+9=1可知圆心坐标为“(2,0),圆的半径为1.

对于选项A:由点(3,2)到圆心的距离d='(3-2)2+2?=旧>1

所以点(3,2)在圆外,故A正确;

对于选项B:因为圆心加(2,0)在直线2x+y-4=0上,

所以圆“关于直线2x+y-4=0对称,故B正确;

对于选项C,圆/的周长为2兀厂=2兀,故C正确;

对于选项D,因为圆心“(2,0)到直线x+Gy=0的距离为d="岛=1,

所以直线x+由y=0与圆M相切,故D错误.

故选:D.

例8.(2024・高三•云南昆明•阶段练习)若点A(0,l)在圆。V+y2一2x+4的+2川-1=0外,则实数机的

取值范围为()

A.B,(-2,0)

C.(-00,-1)u^-p+oo^D.(-co,-2)u(0,+co)

【答案】D

【解析】圆。化成标准方程为(x-疗+(y+27疗=2m2+2,

点A(0,l)在圆。外,则有(0-1)2+0+2相了>2历+2,

即2/+49>0,解得相<-2或机>0.

故选:D.

例9.(2024局二•陕西西安•阶段练习)已知G:*++2x+8y-8=0,〔)。2:Y+,2+4x—4y-1=0,则

两圆的位置关系为()

A.相切B.外离C.内含D.相交

【答案】D

【解析】因为CG:Y+y2+2x+8y-8=0可化为(x+iy+(y+4)2=25

则6(-l,T),半径4=5,

因为CC:尤2+>2+4x-4y-l=0可化为(x+2/+(y-2『=9,

则G(—2,2),半径4=3,

则|C©=,1+36,因为?;一弓=2<\/§7<4+々=8,

所以两圆相交.

故选:D.

例10.(2024・高三・全国・专题练习)若方程N+y2—2Q+3)尤+2(1—4f2)y+16/+9=0«GR)表示圆,则实数t

的取值范围是()

A.{4-

B.{t\~^<t<\]

C.{t\~l<t<^}

D.W<t<2]

【答案】B

【解析】由。2+¥—4/>0,得7f2—6f—1<0,解得一

例11.(2024・辽宁・二模)已知圆尤2+^=4与圆x2+y2-8x+4y+16=0关于直线/对称,则直线/的方程为

()

A.2x+y—3=0B.x—2y—8=0

C.2x-y-5=0D.x+2y=0

【答案】C

【解析】圆G:尤?+y2=4,圆心£(0,0),半径12,

22

C2:x+y-8,r+4y+16=0,圆心C?(4,-2),半径弓=2,

由题意知,/是圆C1和圆Cc圆心连线的垂直平分线,

C,(0,0),C2(4,-2),CC2的中点(2,-1),

圆心C©连线的斜率为七q=-1,则直线I的斜率为2,

故/的方程:y+l=2(x-2),即y=2尤-5,故C正确.

故选:C.

例12.(2024•北京朝阳•一模)已知直线x-J^y+6=0和圆元2+/=,什>0)相交于A,8两点.若

|AB|=6,贝什=()

A.2B.26C.4D.372

【答案】D

【解析】圆d+y2=,(r>0)的圆心为:(0,0),半径为小

则圆心到直线x-6y+6=0的距离为〃=曹==3,

-J1+3

由垂径定理可得r=卜+1用=732+32=3夜.

故选:D.

例13.(2024・四川•模拟预测)若两条直线4:y=x+a,:y=x+6与圆龙?+y2-4x-2y+〃z=0(m<5)的四个

交点能构成矩形,则。+6=()

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

【答案】D

【解析】由题意,直线4,平行,且与圆的四个交点构成矩形,则可知圆心到两直线的距离相等且Jb,

由圆J+J-4%-2y=0的圆心为(2,1),

|2-l+tz||1+«|

圆心到4:y=x+〃的距离为4=&-夜

|2-1+向_|1+〃

圆心到4:y=x+Z?的距离为人

0一点

11+al

所以一Mn|l+H=|l+H,整理得到(a-A)(a+6+2)=0,

V2

由a1b•,用f以a+Z?=—2.

故选:D.

例14.(2024.全国.模拟预测)若直线/和圆C的方程分别为>=尤+犯(无-1)2+(,-2)2=5-m,则

“3<相<5”是“直线/和圆C没有公共点”的()

A.充要条件B.既不充分也不必要条件

C.充分不必要条件D.必要不充分条件

【答案】C

【解析】因为(x-l)2+(y-2)2=5-m表示圆,所以5-机>0,即机<5.

若圆C与直线、=尤+a没有公共点,则圆心C(L2)到直线y=x+7〃的距离大于半径,

11—2+777|G

BR---7=一->yj5-m,解得m<-3^3<m<5.

J2

所以“3〈加<5”是“直线/和圆C没有公共点”的充分不必要条件.

故选:C

例15.(2024・广东韶关.二模)过点尸(-2,3)作斜率为—2的直线,若光线沿该直线传播经x轴反射后与圆

(7:。-3)2+(>-2)2=/(厂>0)相切,贝|]/=()

A.5/2B.y/3C.2D.5/5

【答案】D

【解析】如图,设经过点尸的直线交x轴于点A,反射直线与圆C相切于点8,

直线PA:y_3==2(x+2),即y—,

11

令y=0,解得%=-不即A(-不0),

22

又即4+以=。,所以&4=2,

所以直线BA:y-0=2(x+f,即2尤->+1=0,

|6-2+1|

则点()到直线直线的距离为〃=

C3,2BA:2x-y+l=0~1T

即r=yfi.

故选:D

例16.(2024・新疆・二模)从直线尤->+2=0上的点向圆f+y2-4x-4y+7=0引切线,则切线长的最小

值为()

A.立B.1C.变D.叵-1

242

【答案】B

【解析】圆f—4x—4y+7=。化为(x—2)-+(y—2)~=1,圆心为C(2,2),半径为1,

直线%-丁+2=0上的点尸向圆/+,2-4工-4〉+7=0引切线,设切点为A,

要使切线长的最小,则|PC|最小,即直线上的点与圆心的距离最小,

由点到直线的距离公式可得,|PCL.=

所以切线长的最小值为/点y-1=1.

故选:B.

例17.(2024・高三•河南•阶段练习)已知直线y="+l与圆尤2+y=4相交于M,N两点,若削削=旧,

则网=()

A.—B.1C.72D.2

【答案】B

【解析】如图所示:

|0-^-0+1|1

设坐标原点。到直线区-y+1=0的距离为d,则1=

J/+1

设线段祢V的中点为P,则脑VLOP,根据勾股定理,有4=|OM「=。尸「+忙闾2=1+:睦叱

由|脑V|=E,得4=屋+:|必寸=必匕+?,故产9=:,解得公=1,故阳=L

故选:B.

例18.(2024・广东广州.二模)若直线5+勿=i与圆O:/+y2=i相切,则圆。-。>+⑶-6产二;与圆o

()

A.外切B.相交C.内切D.没有公共点

【答案】B

【解析】直线口+卯=1与圆。:d+y2=1相切,

则圆心0(0,0)到直线方+吁1的距离等于圆O的半径1,

即'=-——7=1,得/+〃=1.

,a~+b-

圆(x-a)2+(y-6)2=:的圆心坐标为(a,6),半径为:,

其圆心在圆。上,所以两圆相交.

故选:B

例19.(2024•高三•山东青岛・期末)圆O:f+y2-4=0与圆C:x2+y2-4x+4y-12=0相交于A、B两点,

则&ACB=()

A.2B.2夜C.372D.6

【答案】D

[解析]两圆方程相减得直线AB的方程为x-y+2=0,

圆C:x2+y2-4x+4y-12=0化为标准方程(x-2)2+(y+2)2=20,

所以圆C的圆心为C(2,-2),半径r=2百,

|2—(―2)+2]

圆心C到直线AB的距离为d="(])2=3.2,

弦长|=2〃一屋=2,20-18=2A/2,

所以四|以=:又3应X2应=6.

故选:D

例20.(2024・高三•全国•专题练习)过点”3,1)作曲线C:尤2+/一2尤=0的两条切线,切点分别为则

直线AB的方程为()

A.2x+y-3=0B,2x—y-3=0C.4%—y—3=0D.4%+y—3=0

【答案】A

【解析】由曲线C:元2+/一2x=0,可化为(尤-l)2+y2=i,可得圆心C(l,0),半径为厂=1,

因为PA、9分别切圆C于A、3,所以P,AB,C四点在以尸C为直径的圆半径为厂=四=更,

I2;22

故圆的方程为:C':(x-2)2+[y-g]=撩,即/+/_叙7+3=0上,

两圆的方程相减,可得两圆公共弦所在直线的方程为2x+y-3=0,

即直线AB的方程为2x+y-3=0.

故选:A.

例21.(2024•山西・模拟预测)写出一个过点(3,4)且与圆C:x2+y2-4x+3=0相切的直线方程.

【答案】x=3或15元-8y-13=0(答案不唯一,写出一个即可)

【解析】依题意,将圆C化为标准方程可得(x-2)?+y2=i,则圆C表示以C(2,0)为圆心,半径厂=1的

圆,

当切线的斜率不存在时,过(3,4)的直线x=3正好与圆C相切;

,\2k+4-3k\,15

当切线的斜率存在时,设切线方程为丫-4=左原-3),则仁病丁=1,解得左=],此时切线方程

为15x—8y—13=0.

由于只需写出一个过点(3,4)且与圆C:d+y2-4x+3=0相切的直线方程,

故答案为:》=3或15尤-8>-13=0(答案不唯一,写出一个即可)

例22.(2024・高三・北京顺义・阶段练习)已知直线产质+,〃(机为常数)与圆尤?+>2=2交于点M,N,当

上变化时,若的最小值为2,则加=.

【答案】±1

【解析】"+尸=2可知圆心为(0,0),半径

圆心到直线的距离:d=-r=T.

yjl+k

由垂径定理可知:|MN|=2j户-/=2.2--4,

V1+k

当左=0时,|MN|取得最小值,并且|MN1mm=2,2-加=2nm=±l,

故答案为:±1.

例23.(2024•天津•一模)已知圆G:V+y2=4与圆G:元2+,2一8工+6>+机=。外切,此时直线

/:x+y+l=0被圆。2所截的弦长为.

【答案】2a

【解析】由G:f+y2=4得G(0,0),石=2,

将G:f+y2—8x+6y+根=0化为标准方程,得G:(%-4)?+(丁+3)2=25-机(m<25),

。2(4,-3),弓=^/25-m,

因为两圆外切,所以|CJG|=4+2,即小(0-4)2+(0+3)2=2+,25-相,解得,”=16,弓=3.

G(4,-3)到直线/:x+y+l=0的距离d=修驾=应,如下图:

VI2+12

则直线/:x+y+l=0被圆C2所截的弦长|A同=2疟工=2^/^^=2甘.

故答案为:2币.

【过关测试】

一、单选题

1.(2024•云南昆明•模拟预测)已知24是圆C:x2+(y-l)2=l的切线,点A为切点,若|网=2,则点P的

轨迹方程是()

A.(x-l)2+y2=5B.x2+(y-l)2=5C.;/=2尤D.无2=2y

【答案】B

【解析】因为|胡卜2,所以P点到圆心的距离恒为厅方=若,

所以点尸的轨迹方程是以(0,1)为圆心,君为半径的圆,即V+(y_l)2=5,

故选:B

2.(2024•辽宁大连.一模)过点和(L3),且圆心在x轴上的圆的方程为()

A.x2+y2=4B.(x-2)2+y2=8

C.(x-l)2+y2=5D.(x-2)2+y2=10

【答案】D

【解析】令该圆圆心为(a,0),半径为则该圆方程为(x-a『+y2=

22

(-l-a)+l=r,解得|a=2

则有/

r=屈'

故该圆方程为(x-2『+y2=10.

故选:D.

3.(2024•浙江.一模)圆C:/+y2一2尤+4>=。的圆心C坐标和半径『分别为()

A.C(l,-2),r=V5B.C(l,-2),r=5

C.C(-l,2),r=V5D.C(-1,2)/=5

【答案】A

【解析】圆C:x2+y2_2x+4y=0,BPC:(x-1)2+(y+2)2=5,

它的圆心C坐标和半径r分别为C(l,-2),r=6.

故选:A.

4.(2024.高二.河北沧州.期末)已知点A为直线2x+y-10=0上任意一点,。为坐标原点.则以Q4为直

径的圆除过定点(0,0)外还过定点()

A.(10,0)B.(0,10)C.(2,4)D.(4,2)

【答案】D

【解析】设垂直于直线2x+y-10=0,垂足为3,则直线方程为:V=gx,

由圆的性质可知:以Q4为直径的圆恒过点8,

'2%+y-10=0r=4

由y=\得:9=2,二以04为直径的圆恒过定点(42)・

、2

故选:D.

5.(2024・高二•全国•课时练习)点P(5,〃z)与圆x?+y2=24的位置关系是()

A.点在圆上B.点在圆内C.点在圆外D.不确定

【答案】C

【解析】因为52+m2=25+7/>24,所以点在圆外,

故选:C

6.(2024.高三.北京西城.开学考试)已知圆Y+产=/+4经过点(。一2,“,且点尸(。㈤到点。(1,0)的距离

为3,则()

A.a=-4B.a=2C.6=20D.6=4

【答案】B

【解析】由题意知:(。-2)2+〃=/+4,整理得:〃=4a①

又由点尸(。力)到点。(L0)的距离为3可得:(.-1)2+廿=9②

a=2a=2

联立①②,解得:或«

b—2\/2b=-2A/2

故a=2.

故选:B.

7.(2024・四川南充•二模)已知圆C:Y+2x+y2-l=0,直线/:尤+”(y—1)=0与圆C()

A.相离B.相切C.相交D.相交或相切

【答案】D

【解析】根据题意,直线/的方程为/:x+〃(y-l)=0,恒过定点(0,1),

设P为(0,1),又由圆C:x?+2x+y2—1=0,即(x+1)~+=2,

其圆心为(T0),半径-0,

由|PC|2=『+『=2=r2,则尸在圆C上,

则直线/与圆C相交或相切.

故选:D.

8.(2024・高三•重庆九龙坡•阶段练习)若直线尤->+加=0(耀>0)与圆(x-1)?+(y-1)?=3相交所得的弦长

为优,则机=()

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【解析】圆(x-iy+(y-l)2=3的圆心坐标为(1,1),半径为后,

|l-l+m|_m

圆心到直线x-y+机=0(机>0)的距离为二/^二正'

2

由勾股定理得=3,m>0,解得m=2.

故选:B.

9.(2024・辽宁•模拟预测)已知圆G:X2+>2=]6与圆C?:/+"+>+加_16=0交于A,B两点,当

上变化时,|锄|的最小值为4TL则加=()

A.0B.±1C.±2D.±V3

【答案】C

【解析】两圆的公共弦所在线的方程为:kx+y+m=O,圆心G到直线的距离为d=,

gk2

\AB\—2^16—>因为1+4221,所以J16—J]22416-m。,

所以2d16-病=4百,解得m=±2.

故选:C

10.(2024・高三・重庆•阶段练习)已知圆C:(x-iy+(y-2)2=2,直线/:丫=履-1与圆C相离,点/是直

线/上的动点,过点”作圆C的两条切线,切点分别为A,B,若四边形ACBM的面积最小值为26,则

()

A.k=-lB.k=-2

C.左=一1或左=工D.k=-l或k=-

72

【答案】C

【解析】圆C:(x-iy+(y-2)2=2的圆心为C(l,2),半径r=0,

由题意可知:SCBM=2SA®=2X|X|AM|XV2=A/2|AM|>2A/3,

解得IAM2遥,即恒凹的最小值为指,可知|CM|的最小值为20,

11.(2024・高三.河南周口・开学考试)过圆O:/+y2=4外一点p(3,4)作圆。的切线,切点分别为A,B,

则阳=()

A4721口2V2Tr475n2V5

5555

【答案】A

如图,由题意知|。4|=|。却=2,PALOA,PB1OB,|OP|=V32+42=5,

所以|=1OP?-0解=0T,根据圆的对称性易知0P1AB,

则;X|0P|X|AM=;X|0A|X|AP|X2,解得体同=生旦.

225

故选:A.

12.(2024・云南昆明•一模)过点尸(-2,0)作圆C:尤2+/-4尤-4=0的两条切线,切点分别为A,B,则

四边形B4cB的面积为()

A.4B.40C.8D.8近

【答案】C

【解析】由f+/一4彳一4=0,得解-2>+,2=8,则圆心(2,0)/=2痣,

贝”PC|=4,贝1]|尸<=J16-8=2及,

则四边形R4CB的面积为2sPBC=2X;X20X2立=8.

故选:C

13.(2024・高二・全国・专题练习)已知圆C]:x2+y2+2x+8y-8=0和圆C2:(x-5y+(y-4)2=25,则圆G

与圆C2的公切线有()

A.1条B.2条C.3条D.4条

【答案】C

【解析】根据题意,圆G:1+/+2x+8y-8=。,即(x+l)~+(y+4)?=25,

其圆心G半径R=5,

22

|S|C2:(x-5)+(y-4)=25,其圆心G(5,4),半径r=5,

两圆的圆心距|C;C2|=J(5+1『+(4+W=I。=厂+尺,

因此两圆外切;

则圆G与圆的公切线有3条.

故选:C.

2

14.(2024.高三.山东枣庄.期末)已知圆C:(x+l)2+(y+1>=1,0]C2:x+-4x-4y-1=0,则两圆的

公切线条数为()

A.1B.2C.3D.4

【答案】D

【解析】由题意圆G:(x+iy+(y+i)2=i是以(TT)为圆心1为半径的圆;

22

C2:x+y-4x-4y—1=0即(x-2)-+(y-2y=9是以(2,2)为圆心3为半径的圆;

圆心距满足d=J9+9=3A/^>1+3=4,所以两圆相离,

所以两圆的公切线条数为4.

故选:D.

15.(2024・高三•河北衡水•阶段练习)圆C|:(x-3)2+y2=9与圆C2:/+y2+8y=o的公切线条数为()

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【解析】由6:5-3)2+丁=9可知圆心为(3,0),半径a=3,

6:/+/+22

由8>=0,BPC2:x+(y+4)=16,

则圆心为(0,-4),半径4=4,

则两圆圆心距离为d=J32+42=5,6+4=7,r^-r2=-l,

故作-目+弓,即两圆相交,故公切线条数为2条.

故选:B.

16.(2024・高三・江苏苏州•期中)圆尤2+V-6x+4y+12=0与圆/+y?一14了一2>+14=0的公切线的条数是

().

A.1B.2C.3D.4

【答案】A

【解析】圆/+y?-6x+4y+12=0化成标准方程为(%-3)2+(,+2)2=1,知Q(3,-2),4=1

圆fV_14x-2y+14=0化成标准方程为(x-7)2+(y-l)2=36,知O2(7,1),^=6

圆心距|O|Q|=J。-7『+(-2-=5=4_),可知两圆内切,则两圆有1条公切线.

故选:A

二、多选题

17.(2024.广东韶关•一模)已知圆加:%2+》2_6%一8'=0,点尸(2,2),下列命题正确的是()

A.圆M的圆心为(3,4)

B.过点P的直线可能与圆加相切

C.圆加上的点到点尸距离的最大值为5+逐

D.若以P为圆心的圆和圆加内切,则圆P的半径为5-6

【答案】ACD

【解析】选项A:/+/-6%-8»=0变形为(x-3『+(y-4)匕25,

圆心为(3,4),r=5,A正确;

选项B:22+22-6X2-8X2<0,故P点在圆内,

故过户点的直线不可能与圆相切,B错误

选项C:圆加上的点到点尸距离的最大值为圆心(3,4)到P(2,2)的距离加上半径,

即|PM|+r=J(3-2『+(4-2)+5=5+小,C正确;

选项D:两圆的位置关系为内切,且点P在圆M的内部,则圆P的半径为厂-|口⑷=5-岔,D正确.

故选:ACD

18.(2024・高三•湖南邵阳•阶段练习)已知圆C:/+y2-2x=0,则下列命题正确的是()

A.圆C的圆心是(0,1)B.点(1,0)在圆C内

C.圆C的最大弦长为2D.过原点可以作圆C的两条切线

【答案】BC

【解析】将圆的方程化为标准方程可得(彳-1)2+丁=1,则圆C的圆心坐标为(LO),半径为1,

则圆C的最大弦长为2,

因为(0-1)2+。2=1,则原点在圆C上,则过原点可以作圆C的一条直线,

BC对,AD错.

故选:BC.

19.(2024•辽宁葫芦岛.二模)过四点(0,0),(4,0),(-1,1),(4,2)中的三点的圆的方程为()

A.(X-2)2+(J-1)2=5B.(X-2)2+(J-3)2=13

C.(尤一寺+(y_gy=22D.(工_1)2+(y-l)2=:

【答案】AB

【解析】对于A,点(0,0),(4,0),(4,2)在圆(尤-2)2+();-1)2=5上,故A正确;

对于B,点(0,0),(4,0),(-1,1)在圆。-2户+(y-3)2=13上,故B正确;

对于C,点(0,0),都不在圆(彳-寺+(y—)2=22上,故C错误;

对于D,点(4,0),(-1,1)都不在圆。一『+"-1)2=:上,故D错误;

故选:AB.

20.(2024•云南红河・二模)若圆Q:,+/+2x-3=0与圆。2:/+;/-2>-1=0交于A3两点,则下列选

项中正确的是()

A.点(1,-1)在圆。2内

B.直线A8的方程为x+y-l=O

C.圆。|上的点到直线A3距离的最大值为2+应

D.圆Q上存在两点P,。,使得|尸。|>|/明

【答案】BC

【解析】对于A,因为f+(-1)2-2x(T)_l=3>0,所以点(1,-1)在圆外,故A错误;

对于B,因为圆J和圆。2相交,将两圆方程作差可得:2x+2y-2=0,

即公共弦AB所在直线的方程为无+丫-1=0,故B正确;

对于C,圆J的圆心坐标为(T,0),半径为2,

圆心。।到直线AB:龙+>—1=0的距离为"=耳』=应,

所以圆。1上的点到直线A3距离的最大值为2+0,故C正确;

对于D,直线经过圆。2的圆心(。,1),而0+1-1=0,

所以线段是圆5的直径,故圆。2中不存在比长的弦,故D错误.

故选:BC.

21.(2024•河北沧州•模拟预测)已知圆和:/+》2—2x—2y—2=。,圆C?:厂+/—8尤—10y+32=。,则下

列选项正确的是()

A.直线GQ的方程为4》一3y一1=。

B.圆G和圆C?共有4条公切线

C.若P,。分别是圆C1和圆C。上的动点,则|PQ|的最大值为10

25

D.经过点C—C2的所有圆中面积最小的圆的面积为9兀

【答案】ACD

【解析】由题意得,圆C|:(x-l)2+(y-l)2=4的圆心半径12,

圆C2:(x-4y+(y—5)2=9的圆心G(4,5),半径4=3,

对于A,直线Ge。的方程为p=gp4x-3y-l=0,所以A正确;

5-14-1

对于B,因为|C£|=J(4T)2+(5-1)2=5且[+==2+3=5,可得|。£|={+马,

所以圆G与圆外切,所以两圆的公切线共有3条,所以B错误;

对于C,因为《。21=5,所以|P9的最大值为《。2|+4+4=1°,所以C正确;

对于D,当为圆的直径时,该圆在经过点C-C2的所有圆中面积最小,

此时圆的面积为7T0=%,所以D正确.

故选:ACD.

22.(2024・高二・湖南郴州•期末)已知圆C:x2+y2-4x-2y-13=0,则下列命题正确的是()

A.圆心坐标为(2,1)

B.直线-1=。与圆C相交所得的弦长为8

C.圆C与圆。:/+9=8有三条公切线.

D.圆C上恰有三个点到直线y=x+b的距离为血,贝|b=3或-5

【答案】ABD

【解析】对于A中,由圆C:x2+y2-4x-2y-I3=0,可化为(无一2丫+(y—l)2=18,

可得圆心C(2,l),半径为「=3直,所以A正确;

对于B中,由圆心C(2,l)到直线/:x+y—l=。的距离为一=击=应,

则相交弦长为2/2一筋=2后句口可=8,所以B正确;

对于C中,由圆0:/+y=8,可得圆心。(0,0),半径弓=2亚,

可得|0。|=有,且厂_々=也升+4=5近,则—q<|OC|<r+/;,

所以圆。与圆C相交,可得两圆有两条公共切线,所以C错误;

对于D中,由圆C上恰有三个点到直线y=尤+6的距离为0,

―—l\2-l+b\I-

则满足圆心C(2,1)到直线x-y+方=0的距离为20,即J~X=2垃,

解得人=3或6=-5,所以D正确.

故选:ABD.

23.(2024•黑龙江齐齐哈尔•一模)已知圆C|:(x-3)2+y2=i,C2:/+(y-a)2=16,则下列结论正确的有

()

A.若圆G和圆C?外离,则。>4

B.若圆C1和圆C?外切,则a=±4

c.当a=0时,圆G和圆C?有且仅有一条公切线

D.当。=-2时,圆G和圆C2相交

【答案】BCD

(解析1G(3,0),Q(0⑷,|CC|=y/9+a2,.=1,4=4.

若C1和C2外离,则|CC|=j9+q2>j+弓=5,解得。>4或。<-4,故A错误;

若C1和G外切,|C©=j9+a2=5,解得a=±4,故B正确;

当。=0时,]£。2|=3=4一小G和内切,故C正确;

当a=-2时,3<|。02|=巫<5,£和G相交,故D正确.

故选:BCD

三、填空题

24.(2024・高三•河北•阶段练习)已知圆C满足以下两个条件:①圆C的半径为若;②直线/:x-y+3=0

被圆C所截得的弦长为2.写出一个符合以上条件的圆C的标准方程为.

【答案】(*+1)2+产=3(答案不唯一)

【解析】设圆C的圆心坐标为(。力),因为直线/:》->+3=0被圆C所截得的弦长为2,圆的半径为

所以谭31]+『=(有了,整理得q—匕+3=2或°一人+3=—2,所以a—8=—1或=-5.

可取4=-1力=0,止匕时圆C:(x+l)2+y2=3.

故答案为:(x+iy+y2=3(答案不唯一)

25.(2024高三.浙江湖州•期末)已知圆C的圆心在直线y=x+l上且与y轴相切,请写出一个同时满足上

述条件的圆的标准方程:.

【答案】6+1)2+丁=1(答案不唯一,(x-a)2+(y-a-l)2=a2(aeR))

【解析】因为圆C的圆心在直线尸x+1上,不妨设其圆心C(a,a+l)(aeR),

又因为圆C与V轴相切,则半径为r=同,

所以圆C的标准方程为(尤―of+(y-a-l)2=a2(aeR),

取。=—1,则一个同时满足上述条件的圆的标准方程为(x+1)?+/=1.

故答案为:(x+l『+y2=l(答案不唯一,(x-a)2+(y-a-l)2=a2(aeR))

26.(2024・高三•全国・专题练习)圆心在直线2尸丁-7=0上的圆后与丁轴交于4(0,-4),巩0,-2)两点,

则圆E的方程为.

【答案】(x-2)2+(y+3)2=5

【解析】由题意设圆心E(a,2a-7),因为|网=|明=乙

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