Question

已知两圆x²+y²-2x-6y-1=0．x²+y²-10x-12y+m=0．
（1）m取何值时两圆外切？
（2）m取何值时两圆内切？
（3）当m=45时，求两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长．

Answer

（1）先把两个圆的方程化为标准形式，求出圆心和半径，再根据两圆的圆心距等于两圆的半径之和，求得m的值．
（2）由两圆的圆心距d==5 等于两圆的半径之差为|-，求得m的值．
（3）当m=45时，把两个圆的方程相减，可得公共弦所在的直线方程．求出第一个圆的圆心（1，3）到公共弦所在的直线的距离d，再利用弦长公式求得弦长．
【解析】
（1）由已知可得两个圆的方程分别为（x-1）2+（y-3）2=11、（x-5）2+（y-6）2=61-m，
两圆的圆心距d==5，两圆的半径之和为+，
由两圆的半径之和为+=5，可得 m=25+10．
（2）由两圆的圆心距d==5 等于两圆的半径之差为|-|，
即|-|=5，可得 -=5 （舍去），或  -=-5，解得m=25-10．
（3）当m=45时，两圆的方程分别为 （x-1）2+（y-3）2=11、（x-5）2+（y-6）2=16，
把两个圆的方程相减，可得公共弦所在的直线方程为 4x+3y-23=0．
第一个圆的圆心（1，3）到公共弦所在的直线的距离为 d==2，可得弦长为 2=2．