已知兩圓x2+y2-2x-6y-1=0.x2+y2-10x-12y+m=0.
(1)m取何值時兩圓外切?
(2)m取何值時兩圓內(nèi)切?
(3)當m=45時,求兩圓的公共弦所在直線的方程和公共弦的長.
【答案】
分析:(1)先把兩個圓的方程化為標準形式,求出圓心和半徑,再根據(jù)兩圓的圓心距等于兩圓的半徑之和,求得m的值.
(2)由兩圓的圓心距d=
=5 等于兩圓的半徑之差為|
-
,求得m的值.
(3)當m=45時,把兩個圓的方程相減,可得公共弦所在的直線方程.求出第一個圓的圓心(1,3)到公共弦所在的直線的距離d,再利用弦長公式求得弦長.
解答:解:(1)由已知可得兩個圓的方程分別為(x-1)
2+(y-3)
2=11、(x-5)
2+(y-6)
2=61-m,
兩圓的圓心距d=
=5,兩圓的半徑之和為
+
,
由兩圓的半徑之和為
+
=5,可得 m=25+10
.
(2)由兩圓的圓心距d=
=5 等于兩圓的半徑之差為|
-
|,
即|
-
|=5,可得
-
=5 (舍去),或
-
=-5,解得m=25-10
.
(3)當m=45時,兩圓的方程分別為 (x-1)
2+(y-3)
2=11、(x-5)
2+(y-6)
2=16,
把兩個圓的方程相減,可得公共弦所在的直線方程為 4x+3y-23=0.
第一個圓的圓心(1,3)到公共弦所在的直線的距離為 d=
=2,可得弦長為 2
=2
.
點評:本題主要考查兩個圓的位置關(guān)系的判斷方法,點到直線的距離公式、弦長公式的應(yīng)用,屬于中檔題.