對于①,我們知道兩個圓相切等價于兩個圓的圓心距剛好等于兩個圓的半徑之和,有題意,有:圓

的半徑為:1,圓心為:

;圓

的半徑為:1,圓心為:

,所以兩個圓的圓心距為:

,又因為,兩圓的半徑之和為:1+1=2=圓心距,所以對于任意

,圓

和圓

始終相切。
對于②,從①有,兩圓相切,所以兩圓只有三條公切線,所以②錯誤。
對于③,我們有圓

的方程為:

,故有圓

的圓心為:

,設其被

所截弦為

,過圓心

做

垂直于

,則由圓的性質,有

是弦

的中點,所以圓心到直線

的距離為:

,又因為圓

的半徑為1,所以有其所截弦

的長為:

所以③正確。
對于④,由①有,兩圓相切,所以兩圓上的點的最大距離就是兩圓的直徑之和,因為

的直徑為2,

的直徑也為2,也就是說

的最大值為:2+2=4.