已知圆和圆(1)判断两圆的位置关系;(2)求两圆的公共弦所在直线的方程;(3)求两圆公切线所在直线的方程.

发布时间:2020-07-31 14:36:41

已知圆和圆
(1)判断两圆的位置关系;
(2)求两圆的公共弦所在直线的方程;
(3)求两圆公切线所在直线的方程.

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解:(1)圆化成标准形式:(x+1)2+(y+3)2=1
∴圆心C1(-1,-3),半径r1=1
同理,得到圆的圆心C2(2,-1),半径r2=3
∵|r1-r2|=2,r1+r2=4,圆心距C1C2==
∴|r1-r2|≤C1C2≤r1+r2,得两圆的位置关系是相交;
(2)∵圆,

∴圆C1和圆C2的方程两边对应相减,得6x+4y+13=0,
即为两圆公共弦所在直线方程.
(3)过C1作y轴的平行线,交圆C1于D点,过C2作y轴的平行线,交圆C2于C点,可得D(-1,-4),C(2,-4)
∴直线DC方程为y=-4,且DC是两圆的一条公切线
直线DC交直线C1C2于点A,则过A点与圆C2相切的直线必定与圆C1也相切
设切点为B,因此直线AB是两圆的另一条公切线,
求得C1C2方程:y=,可得A(-2.5,-4),
设直线AB方程为y+4=k(x+2.5),即kx-y+2.5k-4=0
∴点C2到直线AB的距离为=3,解之得k=(k=0舍去)
因此直线AB的方程为y=x+2
综上所述,两圆公切线所在直线的方程为y=x+2和y=-4
解析分析:(1)将两圆化成标准方程,可得它们的圆心坐标和半径,计算出圆心距并比较其与|r1-r2|、r1+r2的大小关系,可得两圆的位置关系是相交;(2)将两圆的一般式方程相减,消去平方项可得关于x、y的二次一次方程,即为两圆公共弦所在直线方程;(3)根据图形,得到两个圆纵坐标最小的点C、D的纵坐标都是-4,得到一条公切线方程为y=-4.由此求出连心线与直线y=-4的交点为A(-2.5,-4),利用点斜式方程求出过A并且与圆C2相切的直线AB,即为两圆的另一条公切线.最后加以整理综合,可得两圆公切线所在直线的方程.

点评:本题给出两圆的一般式方程,求两圆的位置关系并求它们的公切线方程,着重考查了圆的标准方程和一般方程、直线与圆的位置关系等知识,属于中档题.
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