已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0,圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,m为何值时,(1)圆C1与圆C2相外切; (2)圆C1与圆C2内含.
问题描述:
已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0,圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,m为何值时,
(1)圆C1与圆C2相外切;
(2)圆C1与圆C2内含.
答
∵圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0,∴将圆C1化成标准方程,得
C1:(x-m)2+(y+2)2=9,圆心为C1(m,-2),半径r1=3
同理,C2的标准方程是:(x+1)2+(y-m)2=4,圆心为C2(-1,m),半径r2=2…(3分)
(1)如果圆C1与圆C2外切,则|C1C2|=r1+r2=5,即
=5
(−1−m)2+(m+2)2
平方化简整理,得m2+3m-10=0,解之得m=2或-5.…(7分)
(2)如果C1与C2内含,则|C1C2|<|r1-r2|=1,即
<1,
(−1−m)2+(m+2)2
整理,得m2+3m+2<0,解之得-2<m<-1.
综上所述,当m=-5或m=2时,C1与C2外切; …(11分)
当-2<m<-1时,C1与C2内含.…(12分)
答案解析:(1)将圆C1与圆C2分别化成标准形式,可得它们的圆心坐标和半径长.如果C1与C2外切,则两圆的半径之和等于它们圆心间的距离,由此建立关于m的方程,解之即可得到m的值;
(2)若C1与C2内含,则两圆的圆心距小于它们半径之差的绝对值,由此建立关于m的不等式,即可解出m的取值范围.
考试点:圆与圆的位置关系及其判定.
知识点:本题给出两个含有字母m的圆的一般方程,在满足外切、内含的情况下求m的取值范围.着重考查了圆的标准方程、两点间的距离公式和圆与圆的位置关系等知识,属于基础题.