格物学 第二章 直线和圆的方程2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系

两圆的公切线条数及方程的确定-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点月考基础选择题自测题解析-西藏自治区等高一数学选择必修,平均正确率62.0%

2025-07-25
两圆的公切线条数及方程的确定-2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系知识点月考基础选择题自测题解析-西藏自治区等高一数学选择必修,平均正确率62.0%
1、['两圆的公切线条数及方程的确定']

正确率40.0%已知直线$${{l}}$$:$$x \mathrm{c o s} \alpha+y \mathrm{s i n} \alpha-1=0 ( \alpha\in\mathbf{R} )$$与圆$$( x-2 )^{2}+y^{2}=1$$相切,则满足条件的直线$${{l}}$$有(

B

A.$${{4}}$$条

B.$${{3}}$$条

C.$${{2}}$$条

D.$${{1}}$$条

2、['直线与圆的方程的应用', '两圆的公切线条数及方程的确定', '圆与圆的位置关系及其判定']

正确率80.0%圆$${{C}_{1}}$$:$$x^{2}+y^{2}=1$$与圆$${{C}_{2}}$$:$$( x+2 )^{2}+y^{2}=4$$的公切线条数为$${{(}{)}}$$

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['两圆的公切线条数及方程的确定']

正确率80.0%圆$$x^{2}+( y-1 )^{2}=1$$与圆$$( x-1 )^{2}+y^{2}=1$$的公切线的条数是$${{(}{)}}$$

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

4、['两圆的公切线条数及方程的确定', '圆与圆的公共弦']

正确率40.0%圆$${{O}_{1}}$$:$$( x-1 )^{2}+( y-1 )^{2}=2 8$$与$${{O}_{2}}$$:$$x^{2}+( y-4 )^{2}=1 8$$的公共弦长为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{2}{\sqrt {6}}}$$

C.$${{3}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{6}{\sqrt {2}}}$$

5、['两圆的公切线条数及方程的确定']

正确率60.0%两个圆$$C_{1} \colon x^{2}+y^{2}+2 x+y-2=0$$与$$C_{2} \colon~ x^{2}+y^{2}-4 x-2 y+4=0$$的公切线有且仅有$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}}$$条

B.$${{2}}$$条

C.$${{3}}$$条

D.$${{4}}$$条

6、['两圆的公切线条数及方程的确定', '直线与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%直线$${{l}}$$是圆$$C_{1} \colon\begin{array} {l} {( \boldsymbol{x}+1 )^{\omega^{2}}+y^{2}=1} \\ \end{array}$$与圆$$C_{2} \colon\begin{array} {l} {( \ x+4 )^{\mathbf{\phi}^{2}}+y^{2}=4} \\ \end{array}$$的公切线,并且$${{l}}$$分别与$${{x}}$$轴,$${{y}}$$轴两正半轴相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,则$${{△}{A}{O}{B}}$$的面积为($${)}$$.

A

A.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt2} 3$$

C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

D.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

7、['两点间的距离', '两圆的公切线条数及方程的确定']

正确率60.0%圆$$O_{1} \colon\ ( \ x-2 )^{\ 2}+\ ( \ y+3 )^{\ 2}=4$$与圆$$O_{2} \colon\ ( \ x+1 )^{\ 2}+\mathbf{\epsilon} ( y-1 )^{\mathbf{\epsilon} 2}=9$$的公切线有(

B

A.$${{4}}$$条

B.$${{3}}$$条

C.$${{2}}$$条

D.$${{1}}$$条

8、['两圆的公切线条数及方程的确定', '圆与圆的位置关系及其判定']

正确率60.0%已知圆$$O_{1} \! : \! \left( x-m \right)^{2} \!+\! \left( y-2 \right)^{2} \!=\! 4$$与圆$$O_{2} \! : \! \left( x \!+\! 2 \right)^{2} \!+\! \left( y+2 m \right)^{2} \!=\! 9$$有$${{3}}$$条公切线,则$${{m}{=}{(}}$$

B

A.$${{-}{1}}$$

B.$${{1}}$$或$$- \frac{1 7} {5}$$

C.$$- \frac{1 7} {5}$$

D.$${{-}{1}}$$或$$\frac{1 7} {5}$$

9、['两圆的公切线条数及方程的确定']

正确率60.0%已知两圆的方程分别是$$x^{2}+y^{2}=1$$和$$x^{2}+y^{2}-6 x-8 y+9=0,$$则这两个圆的公切线的条数是(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

10、['圆的一般方程', '两圆的公切线条数及方程的确定']

正确率80.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,已知圆$${{C}_{1}}$$:$$x^{2}+y^{2}-2 x+4 y-4=0$$,圆$${{C}_{2}}$$:$$x^{2}+y^{2}+2 x-2 y-2=0$$,则两圆的公切线的条数是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}}$$条

B.$${{2}}$$条

C.$${{3}}$$条

D.$${{4}}$$条

以下是各题的详细解析:

1. 直线与圆相切的条件

直线方程为 $$x \cos \alpha + y \sin \alpha - 1 = 0$$,圆心为 $$(2, 0)$$,半径为 $$1$$。

直线到圆心的距离等于半径:$$\frac{|2 \cos \alpha - 1|}{\sqrt{\cos^2 \alpha + \sin^2 \alpha}} = 1$$,即 $$|2 \cos \alpha - 1| = 1$$。

解得 $$\cos \alpha = 1$$ 或 $$\cos \alpha = 0$$,对应 $$\alpha = 0, \pi$$ 或 $$\alpha = \frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{2}$$,共 4 条直线。答案为 $$A$$。

2. 两圆的公切线

圆 $$C_1$$ 的圆心为 $$(0, 0)$$,半径 $$r_1 = 1$$;圆 $$C_2$$ 的圆心为 $$(-2, 0)$$,半径 $$r_2 = 2$$。

圆心距 $$d = 2$$,满足 $$r_2 - r_1 < d < r_1 + r_2$$,两圆相交,有 2 条公切线。答案为 $$B$$。

3. 两圆的公切线

圆 $$C_1$$ 的圆心为 $$(0, 1)$$,半径 $$r_1 = 1$$;圆 $$C_2$$ 的圆心为 $$(1, 0)$$,半径 $$r_2 = 1$$。

圆心距 $$d = \sqrt{1 + 1} = \sqrt{2}$$,满足 $$d = r_1 + r_2$$,两圆外切,有 3 条公切线。答案为 $$C$$。

4. 两圆的公共弦长

圆 $$O_1$$ 的圆心为 $$(1, 1)$$,半径 $$R = \sqrt{28}$$;圆 $$O_2$$ 的圆心为 $$(0, 4)$$,半径 $$r = \sqrt{18}$$。

圆心距 $$d = \sqrt{(1-0)^2 + (1-4)^2} = \sqrt{10}$$。

公共弦长 $$L = 2 \sqrt{R^2 - d^2} = 2 \sqrt{28 - 10} = 2 \sqrt{18} = 6 \sqrt{2}$$。答案为 $$D$$。

5. 两圆的公切线

将两圆化为标准方程:

$$C_1$$:$$(x+1)^2 + \left(y+\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{13}{4}$$,圆心 $$(-1, -\frac{1}{2})$$,半径 $$r_1 = \frac{\sqrt{13}}{2}$$。

$$C_2$$:$$(x-2)^2 + (y-1)^2 = 1$$,圆心 $$(2, 1)$$,半径 $$r_2 = 1$$。

圆心距 $$d = \sqrt{(2+1)^2 + (1+\frac{1}{2})^2} = \frac{\sqrt{45}}{2} = \frac{3\sqrt{5}}{2}$$。

因为 $$d > r_1 + r_2$$,两圆外离,有 4 条公切线。答案为 $$D$$。

6. 公切线面积

圆 $$C_1$$ 的圆心为 $$(-1, 0)$$,半径 $$r_1 = 1$$;圆 $$C_2$$ 的圆心为 $$(-4, 0)$$,半径 $$r_2 = 2$$。

设公切线方程为 $$y = kx + b$$,由切线条件得:

$$\frac{|-k + b|}{\sqrt{k^2 + 1}} = 1$$ 和 $$\frac{|-4k + b|}{\sqrt{k^2 + 1}} = 2$$。

解得 $$k = \frac{1}{\sqrt{3}}$$,$$b = \frac{2}{\sqrt{3}}$$。

切线方程为 $$y = \frac{1}{\sqrt{3}}x + \frac{2}{\sqrt{3}}$$,与坐标轴交点为 $$A(-2, 0)$$ 和 $$B(0, \frac{2}{\sqrt{3}})$$。

面积为 $$\frac{1}{2} \times 2 \times \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{3}$$。答案为 $$D$$。

7. 两圆的公切线

圆 $$O_1$$ 的圆心为 $$(2, -3)$$,半径 $$r_1 = 2$$;圆 $$O_2$$ 的圆心为 $$(-1, 1)$$,半径 $$r_2 = 3$$。

圆心距 $$d = \sqrt{(2+1)^2 + (-3-1)^2} = 5$$。

因为 $$d = r_1 + r_2$$,两圆外切,有 3 条公切线。答案为 $$B$$。

8. 两圆有 3 条公切线的条件

圆 $$O_1$$ 的圆心为 $$(m, 2)$$,半径 $$r_1 = 2$$;圆 $$O_2$$ 的圆心为 $$(-2, -2m)$$,半径 $$r_2 = 3$$。

两圆有 3 条公切线,说明两圆外切,圆心距 $$d = r_1 + r_2 = 5$$。

即 $$\sqrt{(m+2)^2 + (2+2m)^2} = 5$$,解得 $$m = -1$$ 或 $$m = -\frac{17}{5}$$。答案为 $$B$$。

9. 两圆的公切线

圆 $$C_1$$ 的圆心为 $$(0, 0)$$,半径 $$r_1 = 1$$;圆 $$C_2$$ 的圆心为 $$(3, 4)$$,半径 $$r_2 = 4$$。

圆心距 $$d = 5$$,满足 $$d = r_1 + r_2$$,两圆外切,有 3 条公切线。答案为 $$B$$。

10. 两圆的公切线

圆 $$C_1$$ 的圆心为 $$(1, -2)$$,半径 $$r_1 = 3$$;圆 $$C_2$$ 的圆心为 $$(-1, 1)$$,半径 $$r_2 = 2$$。

圆心距 $$d = \sqrt{(1+1)^2 + (-2-1)^2} = \sqrt{13}$$。

因为 $$r_1 - r_2 < d < r_1 + r_2$$,两圆相交,有 2 条公切线。答案为 $$B$$。

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