《精校版高中數(shù)學(xué) 第4章 第25課時(shí) 圓與圓的位置關(guān)系、直線與圓的方程的應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 人教A版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《精校版高中數(shù)學(xué) 第4章 第25課時(shí) 圓與圓的位置關(guān)系、直線與圓的方程的應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 人教A版必修2(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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課時(shí)作業(yè)(二十五) 圓與圓的位置關(guān)系、
直線與圓的方程的應(yīng)用
A組 基礎(chǔ)鞏固
1.兩圓C1:x2+y2+4x-4y+7=0,C2:x2+y2-4x-10y+13=0的公切線的條數(shù)為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:∵圓C1的圓心C1(-2,2),半徑為r1=1,
圓C2的圓心C2(2,5),半徑r2=4,
∴C1C2==5=r1+r2.
∴兩圓相外切,∴兩圓共有3條公切線.
答案:C
2.由動(dòng)點(diǎn)P向圓x2+y2=1引兩條切線PA、PB,切點(diǎn)分別為A、B,∠APB=60,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程為( )
A.x2+
2、y2=4 B.x2+y2=2
C.2x+y-4=0 D.x-y-4=0
解析:數(shù)形結(jié)合,由平面幾何可知△ABP是等邊三角形,∴|OP|=2,則P的軌跡方程為x2+y2=4.
答案:A
3.臺(tái)風(fēng)中心從A地以每小時(shí)20 km的速度向東北方向移動(dòng),離臺(tái)風(fēng)中心30 km內(nèi)的地區(qū)為危險(xiǎn)地區(qū),城市B在A地正東40 km處,B城市處于危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的時(shí)間為( )
A.0.5 h B.1 h
C.1.5 h D.2 h
答案:B
4.圓x2+y2=50與圓x2+y2-12x-6y+40=0的公共弦長(zhǎng)為( )
A. B.
C.2 D.2
解析:x2+y2=50與
3、x2+y2-12x-6y+40=0作差,得兩圓公共弦所在的直線方程為2x+y-15=0,圓x2+y2=50的圓心(0,0)到2x+y-15=0的距離d=3,因此,公共弦長(zhǎng)為2=2.
答案:C
5.半徑為6的圓與x軸相切,且與圓x2+(y-3)2=1內(nèi)切,則此圓的方程為( )
A.(x-4)2+(y-6)2=6
B.(x4)2+(y-6)2=6
C.(x-4)2+(y-6)2=36
D.(x4)2+(y-6)2=36
解析:由題意知,半徑為6的圓與x軸相切,設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(a,b),則b=6,
再由=5,可以解得a=4,
故所求圓的方程為(x4)2+(y-6)2=36.
4、
答案:D
6.若兩圓x2+y2=m和x2+y2+6x-8y-11=0有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.m<1 B.m>121
C.1≤m≤121 D.1<m<121
解析:x2+y2+6x-8y-11=0化成標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+3)2+(y-4)2=36.
圓心距為d==5,若兩圓有公共點(diǎn),則|6-|≤5≤6+,∴1≤m≤121.
答案:C
7.已知點(diǎn)P在圓x2+y2-8x-4y+11=0上,點(diǎn)Q在圓x2+y2+4x+2y+1=0上,則|PQ|的最小值是__________.
解析:兩圓的圓心和半徑分別為C1(4,2),r1=3,C2(-2,-1),r2
5、=2,∴|PQ|min=|C1C2|-r1-r2=-3-2=3-5.
答案:3-5
8.與圓(x-2)2+(y+1)2=4外切于點(diǎn)A(4,-1)且半徑為1的圓的方程為_(kāi)_______.
解析:設(shè)所求圓的圓心為P(a,b),
則=1①
由兩圓外切,得=1+2=3②
聯(lián)立①②,解得a=5,b=-1,
所以,所求圓的方程為(x-5)2+(y+1)2=1.
答案:(x-5)2+(y+1)2=1
9.若圓x2+y2=4與圓x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦長(zhǎng)為2,則a=__________.
解析:由已知兩個(gè)圓的方程作差可以得到相應(yīng)弦的直線方程為y=,利用圓心(0,0)到直
6、線的距離d===1,解得a=1.
答案:1
10.求過(guò)兩圓x2+y2-x-y-2=0與x2+y2+4x-8y-8=0的交點(diǎn)和點(diǎn)(3,1)的圓的方程.
解析:設(shè)所求圓的方程為(x2+y2-x-y-2)+λ(x2+y2+4x-4y-8)=0(λ≠-1),將(3,1)代入得λ=-,故所求圓的方程為x2+y2-x+y+2=0.
B組 能力提升
11.兩圓x2+y2-2x+10y+1=0,x2+y2-2x+2y-m=0相交,則m的取值范圍是( )
A.(-2,39) B.(0,81)
C.(0,79) D.(-1,79)
解析:兩圓的方程分別可化為(x-1)2+(y+5)2=2
7、5,(x-1)2+(y+1)2=m+2.兩圓相交,得|5-|<4<5+,解之得-1<m<79.
答案:D
12.過(guò)原點(diǎn)的直線與圓x2+y2+4x+3=0相切,若切點(diǎn)在第三象限,則該直線的方程是( )
A.y=x B.y=-x
C.y=x D.y=-x
解析:因?yàn)閳A心為(-2,0),半徑為1,由圖可知直線的斜率為=,所以直線方程為y=x.
答案:C
13.已知半徑為5的動(dòng)圓C的圓心在直線l:x-y+10=0上.
(1)若動(dòng)圓C過(guò)點(diǎn)(-5,0),求圓C的方程;
(2)是否存在正實(shí)數(shù)r,使得動(dòng)圓C中滿足與圓O:x2+y2=r2相外切的圓有且僅有一個(gè),若存在,請(qǐng)求出來(lái);若不
8、存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解析:(1)依題意,可設(shè)動(dòng)圓C的方程為(x-a)2+(y-b)2=25,其中圓心(a,b)滿足a-b+10=0.
又∵動(dòng)圓過(guò)點(diǎn)(-5,0),∴(-5-a)2+(0-b)2=25.
解方程組
可得或
故所求圓C的方程為(x+10)2+y2=25或(x+5)2+(y-5)2=25.
(2)圓O的圓心(0,0)到直線l的距離d==5.
當(dāng)r滿足r+5<d時(shí),動(dòng)圓C中不存在與圓O:x2+y2=r2相外切的圓;
當(dāng)r滿足r+5>d時(shí),r每取一個(gè)數(shù)值,動(dòng)圓C中存在兩個(gè)圓與圓O:x2+y2=r2相外切;
當(dāng)r滿足r+5=d時(shí),即r=5-5時(shí),動(dòng)圓C中有且僅有1個(gè)圓與圓O
9、:x2+y2=r2相外切.
14.為了適應(yīng)市場(chǎng)需要,某地準(zhǔn)備建一個(gè)圓形生豬儲(chǔ)備基地(如圖),它的附近有一條公路,從基地中心O處向東走1 km是儲(chǔ)備基地的邊界上的點(diǎn)A,接著向東再走7 km到達(dá)公路上的點(diǎn)B;從基地中心O向正北走8 km到達(dá)公路的另一點(diǎn)C.現(xiàn)準(zhǔn)備在儲(chǔ)備基地的邊界上選一點(diǎn)D,修建一條由D通往公路BC的專用線DE,求DE的最短距離.
解析:以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),過(guò)OB,OC的直線分別為x軸和y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則圓O的方程為x2+y2=1.因?yàn)辄c(diǎn)B(8,0),C(0,8),所以直線BC的方程為+=1,即x+y=8.當(dāng)點(diǎn)D選在與直線BC平行的直線(距BC較近的一條)與圓的切點(diǎn)處時(shí),DE為最短距離,此時(shí)DE長(zhǎng)的最小值為-1=(4-1) km.
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