课时分层作业(十九)(建议用时:40分钟)一、选择题1.圆x2-4x+y2=0与圆x2+y2+4x+3=0的公切线共有()A.1条B.2条C.3条D.4条D[x2-4x+y2=0⇒(x-2)2+y2=22,圆心坐标为(2,0),半径为2;x2+y2+4x+3=0⇒(x+2)2+y2=12,圆心坐标为(-2,0),半径为1,圆心距为4,两圆半径和为3,因为4>3,所以两圆的位置关系是外离,故两圆的公切线共有4条.故选D.]2.已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是2,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是()A.内切B.相交C.外切D.相离B[法一:由得两交点为(0,0),(-a,a). 圆M截直线所得线段长度为2,∴=2.又a>0,∴a=2.∴圆M的方程为x2+y2-4y=0,即x2+(y-2)2=4,圆心M(0,2),半径r1=2.又圆N:(x-1)2+(y-1)2=1,圆心N(1,1),半径r2=1,∴|MN|==. r1-r2=1,r1+r2=3,1<|MN|<3,∴两圆相交.法二: x2+y2-2ay=0(a>0)⇔x2+(y-a)2=a2(a>0),∴M(0,a),r1=a.依题意,有=,解得a=2.以下同法一.]3.已知半径为1的动圆与定圆(x-5)2+(y+7)2=16相切,则动圆圆心的轨迹方程是()A.(x-5)2+(y+7)2=25B.(x-5)2+(y+7)2=17或(x-5)2+(y+7)2=15C.(x-5)2+(y+7)2=9D.(x-5)2+(y+7)2=25或(x-5)2+(y+7)2=9D[动圆可能在定圆的外部,也可能在定圆的内部,根据题意知,动圆圆心的轨迹应是(x-5)2+(y+7)2=16的同心圆,半径分别为3和5,故应选D.]4.已知⊙O:x2+y2=5与⊙O1:(x-a)2+y2=r2(a>0)相交于A,B两点,若两圆在A点处的切线互相垂直,且|AB|=4,则⊙O1的方程为()A.(x-4)2+y2=20B.(x-4)2+y2=50C.(x-5)2+y2=20D.(x-5)2+y2=50C[根据题意,⊙O的圆心O为(0,0),半径为.⊙O1的圆心O1(a,0),半径为r. ⊙O与⊙O1相交于A,B两点,且两圆在A点处的切线互相垂直,∴()2+r2=a2.①1又由|AB|=4,则××|OO1|=××r,即|a|=r.②由①②得5+r2=,解得r2=20,a=5.故⊙O1的方程为(x-5)2+y2=20.]5.圆(x-2)2+y2=4与圆x2+(y-2)2=4的公共弦所对的圆心角是()A.60°B.45°C.120°D.90°D[圆(x-2)2+y2=4的圆心为(2,0),半径为r=2.圆x2+(y-2)2=4的圆心为(0,2),半径为r=2.圆心距为d==2,弦心距d′==.设公共弦所对的圆心角是2θ,则cosθ==,∴θ=45°,∴2θ=90°.故选D.]二、填空题6.若圆x2+y2-2ax+a2=2和圆x2+y2-2by+b2=1外离,则a,b满足的条件是________.a2+b2>3+2[由题意可得两圆圆心坐标和半径长分别为(a,0),和(0,b),1,因为两圆外离,所以>+1,即a2+b2>3+2.]7.已知两圆(x+2)2+(y-2)2=4和x2+y2=4相交于M,N两点,则|MN|=________.2[由题意可知直线MN方程为:(x+2)2+(y-2)2-x2-y2=0,即MN:x-y+2=0.圆x2+y2=4的圆心为(0,0),半径为2则圆心(0,0)到x-y+2=0的距离d==.所以|MN|=2=2×=2.]8.过原点O作圆x2+y2-4x-8y+16=0的两条切线,设切点分别为P,Q,则直线PQ的方程为________.x+2y-8=0[把圆的方程化成标准方程(x-2)2+(y-4)2=4∴圆心为(2,4),半径为2.圆心到原点的距离为=2.∴切线长为=4,∴P,Q在以(0,0)为圆心,以4为半径的圆上,方程为x2+y2=16.由得x+2y-8=0.这就是PQ所在直线的方程.]三、解答题9.求圆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=所截得的弦长.[解]设两圆的交点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B的坐标是方程组的解,两式相减得x+y-1=0.因为A,B两点的坐标满足x+y-1=0,所以AB所在直线方程为x+y-1=0,即C1,C2的公共弦所在直线方程为x+y-1=0,圆C3的圆心为(1,1),其到直线AB的距离d=,由条件知r2-d2=-=,所以直线AB被圆C3截得的弦长为2×=.10.已知圆C1:x2+y2+4x+1=0和圆C2:x2+y2+2x+2y+1=0,求过两圆的交点的圆中面积最小的圆的方程.[解]由两圆的方程相减,得公共弦所在直线的方程为x-y=0. 圆C1:(x+2)2+y2=3,圆C2:(x+1)2+(y+1)2=1,2圆心C1(-2,0),C2(-1,-1),∴两圆连心线所在直线的方程为=,即x+y+2=0.过两圆...