【變式訓(xùn)練2】 (1)圓O1:x2+y2-2x=0和圓O2:x2+y2-4y=0的位置關(guān)系是________.
(2)(2014·湖南高考)若圓C1:x2+y2=1與圓C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,則m=________.
[解析] (1)圓O1的圓心坐標(biāo)為(1,0),半徑為r1=1,圓O2的圓心坐標(biāo)為(0,2),半徑r2=2,故兩圓的圓心距|O1O2|=,而r2-r1=1,r1+r2=3,則有r2-r1<|O1O2|0,因此圓的方程是(x-a)2+(y-a)2=a2,由圓過點(diǎn)(4,1)得(4-a)2+(1-a)2=a2,即a2-10a+17=0,則該方程的兩根分別是圓心C1,C2的橫坐標(biāo),|C1C2|=×=8.
[答案] 8
4.(2014·宿遷模擬)已知圓C過點(diǎn)(1,0),且圓心在x軸的正半軸上,直線l:y=x-1被圓C所截得的弦長為2,則過圓心且與直線l垂直的直線的方程為________________________________________________________________________.
[解析] 由題意,設(shè)所求的直線方程為x+y+m=0,設(shè)圓心坐標(biāo)為(a,0),則由題意知2+2=(a-1)2,解得a=3或a=-1,又圓心在x軸的正半軸上,a=3,故圓心坐標(biāo)為(3,0).圓心(3,0)在所求的直線上,3+0+m=0,即m=-3,故所求的直線方程為x+y-3=0.
[答案] x+y-3=0
5.(2014·山東高考)圓心在直線x-2y=0上的圓C與y軸的正半軸相切,圓C截x軸所得弦的長為2,則圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為______________________.
[解析] 設(shè)圓C的圓心為(a,b)(b>0),由題意得a=2b>0,且a2=()2+b2,解得a=2,b=1.
所求圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-2)2+(y-1)2=4.
[答案] (x-2)2+(y-1)2=4
6.圓x2+y2-4x=0在點(diǎn)P(1,)處的切線方程是________.
[解析] 圓心Q(2,0),點(diǎn)P(1,)在圓上,則過點(diǎn)P的切線與直線PQ垂直,kPQ==-,過點(diǎn)P的切線方程為y-=(x-1)即x-y+2=0.
[答案] x-y+2=0
7.(2014·南京質(zhì)檢)從原點(diǎn)向圓x2+y2-12y+27=0作兩條切線,則該圓夾在兩條切線間的劣弧長為________.
[解析] 設(shè)過原點(diǎn)的圓的切線是y=kx,由x2+(y-6)2=9,容易求得k=±.所以兩切線的夾角為.
所以兩條切線間的劣弧所對(duì)的圓心角為π-=,劣弧長為l=αR=×3=2π.
[答案] 2π
8.兩圓x2+y2+2ax+a2-4=0和x2+y2-4by-1+4b2=0恰有三條公切線,若aR,bR且ab≠0,則+的最小值為________.
[解析] 將圓的方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程,得(x+a)2+y2=4,x2+(y-2b)2=1,
兩圓有三條公切線,即兩圓相外切,所以圓心距等于兩半徑之和.
故有a2+4b2=9,(a2+4b2)=1,
+=(a2+4b2)=≥(5+2)=1
當(dāng)且僅當(dāng)a2=2b2時(shí),等號(hào)成立,即+的最小值為1.
[答案] 1
二、解答題
9.(2014·鹽城一中檢測(cè))已知圓C:x2+y2+x-6y+m=0與直線l:x+2y-3=0.
(1)若直線l與圓C沒有公共點(diǎn),求m的取值范圍;
(2)若直線l與圓C相交于P、Q兩點(diǎn),O為原點(diǎn),且OPOQ,求實(shí)數(shù)m的值.
[解] (1)圓的方程化為2+(y-3)2=,
故有>0,解得m<.
由消去y,
得x2+2+x-6×+m=0,
整理,得5x2+10x+4m-27=0.
∵直線l與圓C沒有公共點(diǎn),方程無解.
故有Δ=102-4×5(4m-27)<0,解得m>8.
m的取值范圍是.
(2)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
由OPOQ,得·=0,即x1x2+y1y2=0.
由及根與系數(shù)的關(guān)系,得
x1+x2=-2,x1x2=.
又P,Q在直線x+2y-3=0上,
y1y2=×=[9-3(x1+x2)+x1x2].
將代入上式,得y1y2=,
將代入得x1x2+y1y2=+=0,
解得m=3.
代入方程檢驗(yàn)得Δ>0成立,m=3.
10.在直角坐標(biāo)系xOy中,以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的圓與直線:x-y=4相切.
(1)求圓O的方程;
(2)若圓O上有兩點(diǎn)M、N關(guān)于直線x+2y=0對(duì)稱,且|MN|=2,求直線MN的方程.
[解] (1)依題意,圓O的半徑r等于原點(diǎn)O到直線x-y=4的距離,
即r==2.
所以圓O的方程為x2+y2=4.
(2)由題意,可設(shè)直線MN的方程為2x-y+m=0.
則圓心O到直線MN的距離d=.
由垂徑分弦定理得:+()2=22,即m=±.
所以直線MN的方程為:2x-y+=0或2x-y-=0.