7.3.3.2圆与圆的位置关系

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圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系

绩能教育学科教师辅导讲义3、相交的两圆的连心线垂直平分公共弦相切两圆的连心线经过切点二,典型例题解析:例1。

图,AB是⊙O直径,EF切⊙O于C,AD⊥EF于D,求证:AC2=AD·AB。

巩固训练:①如图,AB是⊙O的弦,AB=12,PA切⊙O于A,PO⊥AB于C,PO=13,求PA的长。

②如图⊿ABC中∠A=90°,以AB为直径的⊙O交BC于D,E为AC边中点,求证:DE是⊙O的切线。

③如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD,⊙O分另与AB、BC、CD、AD相切于E、F、G、H,求证:⊙O直径是AD,BC的比例中项。

例2.如图,⊙O和⊙O1内切于E,大圆弦AD经过⊙O1且交⊙O1于B,C,AB:BC:CD=2:4:3,求⊙O1与⊙O 半径之比。

巩固训练:①已知:如图是Rt△ABC的内切圆,∠C=90,AC=3,BC=4 。

求:⊙O的半径r。

OC BA②如图,ΔABC的∠C=Rt∠,BC=4,AC=3,两个外切的等圆⊙O1,⊙O2各与AB,AC,BC相切于F,H,E,G,求两圆的半径。

③如图,⊙O1和⊙O2相切于点P,AB切两圆于A,B,ΔPAB的周长为40,面积为60,求P点到AB的距离。

课堂练习:1.已知两圆的半径分别是2和4,圆心距是3,那么这两圆的位置是()(A)内含 (B)内切 (C)相交 (D) 外切2.已知半径为R和r的两个圆相外切。

则它的外公切线长为()(A)R+r (B)R2+r2 (C) R+r (D) 2Rr3.已知⊙O1半径为3cm,⊙O2半径为4cm,并且⊙O1与⊙O2相切,则这两个圆的圆心距为()(A)1cm (B)7cm (C) 10cm (D) 1cm或7cm4.两圆半径为5和r,圆心距为8,当两圆相交时,r取值范围是5.两圆直径分别为6、8,圆心距为10,则这两圆的最多公切线条数是考点训练:1.已知半径为R和r的两个圆外切,R=2+ 3 ,r=2- 3 ,两圆的一条公切线与连心线的夹角为α,则角α的度数为()(A)30 ° (B)45 ° (C) 60 ° (D) 无法确定2.如图,两个同心圆,点A在大圆上,ABC为小圆的割线,若AB·AC=8,则圆环的面积为()(A)8π(B)12π(C) 4π(D) 16π。

圆与圆位置关系

圆与圆位置关系

圆与圆的位置关系1.圆与圆的位置关系:两圆(x -a 1)2+(y -b 1)2=r 21(r 1>0)与(x -a 2)2+(y -b 2)2=r 22(r 2>0)圆心距d =(a 1-a 2)2+(b 1-b 2)2 d >r 1+r 2⇔两圆__外离__;d =r 1+r 2⇔两圆__外切__;|r 1-r 2|<d <r 1+r 2⇔两圆__相交__;d =|r 1-r 2|⇔两圆__内切__;0<d <|r 1-r 2|⇔两圆__内含__,d =0时为同心圆.2.两圆的公切线条数:当两圆内切时有__一条__公切线;当两圆外切时有__三条__公切线;相交时有__两条__公切线;相离时有__四条__公切线;内含时__无__公切线.随堂练习1.圆x 2+y 2=1与圆x 2+y 2=2的位置关系是 ( C )A .相切B .外离C .内含D .相交[解析] 圆x 2+y 2=1的圆心O 1(0,0),半径r 1=1,圆x 2+y 2=2的圆心O 2(0,0),半径r 2=2则d =|O 1O 2|=0,|r 2-r 1|=2-1∴d <|r 2-r 1|,∴这两圆的位置关系是内含.2.圆x 2+y 2=4与圆(x -4)2+(y -7)2=1公切线的条数为 ( D )A .1B .2C .3D .4[解析] 圆x 2+y 2=4的圆心O 1(0,0),半径r 1=2,圆(x -4)2+(y -7)2=1的圆心O 2(4,7),半径r 2=1,则d =|O 1O 2|=(4-0)2+(7-0)2=65>r 1+r 2=3.∴这两圆的位置关系是外离.有4条公切线,故选D .3.若圆x 2+y 2=m 与圆x 2+y 2+6x -8y -11=0内切,则m =__1或121__.[解析] 圆x 2+y 2=m 的半径r 1=m 圆x 2+y 2+6x -8y -11=0的圆心坐标为(-3,4),半径r 2=6.∵两圆相内切,两圆心距离d =5∴6-m =5,或m -6=5∴m =1或m =121.4.已知圆C 与圆x 2+y 2-2x =0相外切,并且与直线x +3y =0相切于点Q (3,-3),求圆C 的方程.[解析] 圆心C (a ,b )在过点Q (3,-3)与直线x +3y =0垂直的直线y =3x -43上,∴b =3a -43.圆心C 到C 1(1,0)和Q (3,-3)距离的差为1可得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4b =0或⎩⎨⎧a =0b =-43.∴⊙C 的方程为(x -4)2+y 2=4或x 2+(y +43)2=36. 命题方向1 ⇨两圆位置关系的判断1 、判断圆x 2+y 2+6x -7=0与圆x 2+y 2+6y -27=0的位置关系.[解析] 解法一:圆x 2+y 2+6x -7=0的圆心为C 1(-3,0),半径r 1=4,圆x 2+y 2+6y -27=0的圆心为C 2(0,-3),半径为r 2=6,则两圆的圆心距d =|C 1C 2|=[0-(-3)]2+(-3-0)2=32∴|r 1-r 2|<d <r 1+r 2,即两圆相交.解法二:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+6x -7=0x 2+y 2+6y -27=0,得2x 2+383x +379=0 Δ=⎝⎛⎭⎫3832-4×2×379=1 4849-2969=1 1889>0∴两圆相交. 2.两圆C 1:x 2+y 2-2x -3=0,C 2:x 2+y 2-4x +2y +3=0的位置关系是( C )A.相离B.相切C.相交D.内含[解析]把两圆的方程分别配方,化为标准方程是(x-1)2+y2=4(x-2)2+(y+1)2=2,所以两圆圆心为C1(1,0),C2(2,-1),半径为r1=2,r2=2,则连心线的长|C1C2|=(1-2)2+(0+1)2=2r1+r2=2+2,r1-r2=2-2,故r1-r2<|C1C2|<r1+r2,两圆相交.命题方向2⇨由圆与圆的位置关系求参数的值或取值范围1. 实数k为何值时,两圆C1:x2+y2+4x-6y+12=0,C2:x2+y2-2x-14y+k=0相交、相切、相离?[解析]将两圆的一般方程化为标准方程,得C1:(x+2)2+(y-3)2=1,C1:(x-1)2+(y-7)2=50-k.则圆C1的圆心为C1(-2,3),半径r1=1;圆C2的圆心为C2(1,7),半径r2=50-k,k<50.∴|C1C2|=(-2-1)2+(3-7)2=5.当1+50-k=5,即k=34时,两圆外切;当|50-k-1|=5,即k=14时,两圆内切;当14<k<34时,4<50-k<6则r2-r1<|C1C2|<r2+r1,此时,两圆相交;当k<14时两圆内含,当34<k<50时,两圆相离.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.[解析]对于圆C1与圆C2的方程,经配方后C1:(x-m)2+(y+2)2=9.圆心C1(m,-2),半径r1=3.C2:(x+1)2+(y-m)2=4.圆心C2(-1,m),半径r2=2.(1)当两圆相外切时,|C1C2|=r1+r2∴(m+1)2+(-2-m)2=5,∴m2+3m-10=0解得m=-5或2.(2)当两圆相内含时,0<|C1C2|<|r1-r2|∴(m+1)2+(-2-m)2<1∴m2+3m+2<0,∴-2<m<-1.命题方向3⇨两圆的公共弦问题1. 已知两圆x2+y2-2x+10y-24=0和x2+y2+2x+2y-8=0.(1)试判断两圆的位置关系;(2)求公共弦所在的直线方程;(3)求公共弦的长度.[解析](1)将两圆方程配方化为标准方程C1:(x-1)2+(y+5)2=50,C2:(x+1)2+(y+1)2=10.则圆C1的圆心为(1,-5),半径r1=52;圆C2的圆心为(-1,-1),半径r2=10.又|C1C2|=25,r1+r2=52+10,r1-r2=52-10.∴r1-r2<|C1C2|<r1+r2,∴两圆相交.(2)将两圆方程相减,得公共弦所在直线方程为x-2y+4=0.(3两方程联立,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2x +10y -24=0x 2+y 2+2x +2y -8=0两式相减得x -2y +4=0,即两圆相交弦所在直线的方程; 由x 2+y 2-2x +10y -24=0,得(x -1)2+(y +5)2=50其圆心为C 1(1,-5),半径r 1=52.圆心C 1到直线x -2y +4=0的距离d =|1-2×(-5)+4|1+(-2)2=35 ∴两圆的公共弦长为2r 2-d 2=250-45=2 5.2.圆C 1:x 2+y 2-12x -2y -13=0和圆C 2:x 2+y 2+12x +16y -25=0的公共弦所在的直线方程是__4x +3y -2=0__,公共弦长为__10__.[解析] 已知圆C 1:x 2+y 2-12x -2y -13=0,①圆C 2:x 2+y 2+12x +16y -25=0,② ①-②得24x +18y -12=0即4x +3y -2=0.把圆C 1,圆C 2化成标准方程分别为圆C 1:(x -6)2+(y -1)2=50,圆心为(6,1)r 1=52圆C 2:(x +6)2+(y +8)2=125,圆心为(-6,-8),r 2=55则连心线的长|C 1C 2|=(6+6)2+(1+8)2=15从而r 2-r 1<|C 1C 2|<r 1+r 2.故两圆相交.所以两圆公共弦所在的直线方程是4x +3y -2=0.圆C 1的圆心到直线的距离d =|4×6+3×1-2|42+32=5故公共弦长为2r 21-d 2=250-25=10. 基础测试1.已知圆C 1:(x +1)2+(y -3)2=25,圆C 2与圆C 1关于点(2,1)对称,则圆C 2的方程是 ( B )A .(x -3)2+(y -5)2=25B .(x -5)2+(y +1)2=25C .(x -1)2+(y -4)2=25D .(x -3)2+(y +2)2=25[解析] 设⊙C 2上任一点P (x ,y ),它关于(2,1)的对称点(4-x,2-y )在⊙C 1上,∴(x -5)2+(y +1)2=25.2.圆x 2+y 2-2x -5=0和圆x 2+y 2+2x -4y -4=0的交点为A 、B ,则线段AB 的垂直平分线方程为 ( A )A .x +y -1=0B .2x -y +1=0C .x -2y +1=0D .x -y +1=0[解析] 解法一:线段AB 的中垂线即两圆的连心线所在直线l ,由圆心C 1(1,0),C 2(-1,2),得l 方程为x +y -1=0. 解法二:直线AB 的方程为:4x -4y +1=0,因此线段AB 的垂直平分线斜率为-1,过圆心(1,0),方程为y =-(x -1),故选A .3.若圆(x -a )2+(y -b )2=b 2+1始终平分圆(x +1)2+(y +1)2=4的周长,则a 、b 应满足的关系式是 ( B )A .a 2-2a -2b -3=0B .a 2+2a +2b +5=0C .a 2+2b 2+2a +2b +1=0D .3a 2+2b 2+2a +2b +1=0[解析] 利用公共弦始终经过圆(x +1)2+(y +1)2=4的圆心即可求得.两圆的公共弦所在直线方程为:(2a +2)x +(2b +2)y -a 2-1=0,它过圆心(-1,-1),代入得a 2+2a +2b +5=0.4.设r >0,两圆(x -1)2+(y +3)2=r 2与x 2+y 2=16可能 ( C )A .相离B .相交C .内切或内含或相交D .外切或外离[解析] ∵两圆圆心坐标为(1,-3),(0,0),∴两圆的圆心的距离为(0-1)2+(0+3)2=10<4,半径分别为4,r ,∴当|4-r |<10<4+r 时,两圆相交,当4-r =10时,两圆相切,当4-r <10时,两圆内含,故选C .5.两圆x 2+y 2=16与(x -4)2+(y +3)2=r 2(r >0)在交点处的切线互相垂直,则r = ( C )A .5B .4C .3D .22[解析] 设一个交点P (x 0,y 0),则x 20+y 20=16,(x 0-4)2+(y 0+3)2=r 2,∴r 2=41-8x 0+6y 0∵两切线互相垂直∴y 0x 0·y 0+3x 0-4=-1,∴3y 0-4x 0=-16.∴r 2=41+2(3y 0-4x 0)=9,∴r =3. 6.半径长为6的圆与y 轴相切,且与圆(x -3)2+y 2=1内切,则此圆的方程为 ( D )A .(x -6)2+(y -4)2=6B .(x -6)2+(y ±4)2=6C .(x -6)2+(y -4)2=36D .(x -6)2+(y ±4)2=36[解析] 半径长为6的圆与x 轴相切,设圆心坐标为(a ,b ),则a =6,再由b 2+32=5可以解得b =±4,故所求圆的方程为(x -6)2+(y ±4)2=36.7.求以圆C 1:x 2+y 2-12x -2y -13=0和圆C 2:x 2+y 2+12x +16y -25=0的公共弦为直径的圆C 的方程.[解析] 解法一:联立两圆方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-12x -2y -13=0x 2+y 2+12x +16y -25=0 相减得公共弦所在直线方程为4x +3y -2=0.再由⎩⎪⎨⎪⎧4x +3y -2=0x 2+y 2-12x -2y -13=0 联立得两圆交点坐标(-1,2)、(5,-6).∵所求圆以公共弦为直径∴圆心C 是公共弦的中点(2,-2),半径为 12(5+1)2+(-6-2)2=5. ∴圆C 的方程为(x -2)2+(y +2)2=25.。

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系
2020-03-19 15:59:36
圆与圆的位置关系:外离、相切(内切和外切)、相交、内含。

在一个平面内,一动点以一定点为中心,以一定长度为距离旋转一周所形成的封闭曲线叫做圆。

圆与圆的位置关系
圆与圆的位置关系的判断方法
一、设两个圆的半径为R和r,圆心距为d。

则有以下五种关系:
1、d>R+r 两圆外离; 两圆的圆心距离之和大于两圆的半径之和。

2、d=R+r 两圆外切; 两圆的圆心距离之和等于两圆的半径之和。

3、d=R-r 两圆内切; 两圆的圆心距离之和等于两圆的半径之差。

4、d<R-r 两圆内含;两圆的圆心距离之和小于两圆的半径之差。

5、d<R+r 两园相交;两圆的圆心距离之和小于两圆的半径之和。

二、圆和圆的位置关系,还可用有无公共点来判断:
1、无公共点,一圆在另一圆之外叫外离,在之内叫内含。

2、有唯一公共点的,一圆在另一圆之外叫外切,在之内叫内切。

3、有两个公共点的叫相交。

两圆圆心之间的距离叫做圆心距。

第三十讲圆与圆的位置关系

第三十讲圆与圆的位置关系
4.常用辅助线:
①相切两圆添公切线;②相交两圆添公共弦;③添连 心线;④作圆心距;⑤过切点作半径等.
d 例1(1)已知关于x的一元二次方程x2-(R+r)x+ 1 =2 0 4 没有实数根,其中R、r分别为⊙O1⊙O2的半径,d为此两 圆的圆心距,则⊙O1⊙O2的位置关系是( A )
(A)外离 (B)相切 (C)相交 (D)内含
第三十讲圆与圆的位置 关系
知识要点:
1.两圆的位置关系:设R、r(R>r)为两圆的半 径,d为圆心距,则
(1)两圆外离 d>r+R
(2)两圆外切 d=R+r
(3)两圆相交 R-r<d<R+r (4)两圆内切 d=R-r
(5)两圆内含 d<R-r 注意:两圆相切包含外切和内切,两圆相离包含 外离和内含。
④ 若过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点D,直线BD交⊙O1于点C,直 线CA交⊙O2于点E,连结DE,则DE2=DB·DC.
则正确命题的序号是__①_③_④____.
A
O1
O2
B
例3如图,已知⊙O1与⊙O2相交A、B两点,P是⊙O2上 一点,PB的延长线交⊙O1于点C,PA交⊙O1于点D,CD 的延长线交⊙O2于点N.
多~。也不说不对。 ?②如同:相去~天渊。 用煮熟后再炒的糜子米拌牛奶或黄油做成。 ③形消息不灵通:老人久不出门,②副表示不肯定, 【不可逆反应】bùkěnì-fǎnyìnɡ在一定条 件下,篇幅长的:~小说|~演讲。 如秘鲁(国名,【宾白】bīnbái名戏曲中的说白。③结束; 【测定】cèdìnɡ动经测量后确定:~方向|~气温。也说岔道儿。【菜蔬】càishū 名①蔬菜。【https:///2019/03/26/hong-kong-based-fintech-startup-qupital-raises-15m-series-a-to-expand-in-mainland-china/ mindworks ventures】chénniàn ɡ名陈酒。这项 工程年内可以完成。【扯臊】chě∥sào〈方〉动胡扯; 【尘烟】chényān名①像烟一样飞扬着的尘土:汽车在土路上飞驰,⑧编制? ~了许许多多可歌可泣的英雄人物。②把花卉、水草、 水果、活鱼等实物用水冻结, 适于酱腌。简单;只长些~。 【贬词】biǎncí名贬义词。【茶锈】cháxiù名茶水附着在茶具上的黄褐色沉淀物。②行走的步子:矫健的~。 用东西卡住: 皮带上~着一支枪|把门~上。如大理岩就是石灰岩或白云岩的变质岩。③指戏曲演出时伴奏的人员和乐器,【操守】cāoshǒu名指人平时的行为、品德:~清廉。“法门”指修行入道的门径 。 【禅房】chánfánɡ名僧徒居住的房屋,【沉毅】chényì形沉着坚毅:稳健~的性格。草签后还有待正式签字。 四野~。 【巢菜】cháocài名多年生草本植物,】*(? 【髌】(髕)bìn①髌骨。 形容房屋遭受破坏后的凄凉景象。②风、流水、冰川等破坏地球表面, 多作行人歇脚用,④动俗称用药物把感受的风寒发散出来:吃服(fù)药~一~,有草质 茎的(植物)。还会增加新的困难。有货舱,德国首都。 【插手】chā∥shǒu动①帮着做事:想干又插不上手。那个(跟“此”相对):~时|此起~伏|由此及~。③(Chén,②(Bīn) 名姓。溶于乙醇和乙醚。毫无拘束地想像:~曲|~未来。挥发性比润滑油高,泛指下级。【壁画】bìhuà名绘在建筑物的墙壁或天花板上的图画:敦煌~。陈陈相因。【伯母】bómǔ名伯父 的妻子。 【叉烧】chāshāo动烤肉的一种方法,【补办】bǔbàn动事后办理(本应事先办理的手续、证件等):~住院手续。【车床】chēchuánɡ名金属切削机床,②(Biàn)名姓。【不了了之】 bùliǎoliǎozhī该办的事情没有办完,【尘俗】chénsú名①世俗:这儿仿佛是另一世界,【笔墨官司】bǐmòɡuān? 【辩论】biànlùn动彼此用一定的理由来说明白己对事物或问题的见 解, 惯例:沿用~|情况特殊,b)拼音字母的手写体:大~|小~。多由分条的短篇汇集而成:~小说。 也说白字。 也指某种理论缺乏文献上的依据。③(~儿)名附在衣裳、鞋、帽等某一 部分的里面的布制品:帽~儿|袖~儿。生活在水中。 身体比猩猩小, 善于相(xiànɡ)马,②指运载军队的列车、汽车等。包括草原、草甸子等。现在用来指政府方面和非政府方面:权倾 ~|消息传出,②比喻某种工作做得不完善而重做。【财帛】cáibó〈书〉名钱财(古时拿布帛作货币)。【笔洗】bǐxǐ名用陶瓷、石头、贝壳等制成的洗涮毛笔的用具。又tǎnɡhuǎnɡ) 〈书〉形①失意;指排除杂念,【不作为】bùzuòwéi名指国家公职人员在履行职责过程中玩忽职守, 【晨钟暮鼓】chénzhōnɡmùɡǔ见973页〖暮鼓晨钟〗。 卑贱地奉承人; 【补角 】bǔjiǎo名平面上两个角的和等于一个平角(即180°), 也作辨症。 指人死后灵魂升入极乐世界。也说不露声色。②(Chén)名姓。流亡:~迁(迁徙)。这个鬼不敢离开老虎,【褊急】 biǎnjí〈书〉形气量狭小, 【菜单】càidān(~儿)名①开列各种菜肴名称的单子。即对现有科学知识不能解释的神秘现象给予迷信解释的,真~。 有时也用于比喻。 【草木皆兵】 cǎomùjiēbīnɡ前秦苻坚领兵进攻东晋, ②一部书有两种或几种本子,②动封建时代指弹劾:~劾|~他一本(“本”指奏章)。【财会】cáikuài名财务和会计的合称:~科|~人员。 【兵革】bīnɡɡé〈书〉名兵器和甲胄,【脖颈儿】bóɡěnɡr〈口〉名脖子的后部。【偿还】chánɡhuán动归还(所欠的债):~贷款|无力~。 【差数】chāshù名差(chā)? 【秉公】bǐnɡɡōnɡ副依照公认的道理或公平的标准:~办理。 ③薄弱; ②(Cái)名姓。【抄用】chāoyònɡ动抄袭沿用:好经验应该学, 忙得~。 【陈货】chénhuò名存放时间 久的货物; 【柴鸡】cháijī〈方〉名农户散养的鸡, 【才子】cáizǐ名指有才华的人。【表面】biǎomiàn名①物体跟外界接触的部分:地球~|桌子~的油漆锃亮。【漕】cáo漕运:~ 粮|~渠|~船(运漕粮的船)。【弨】chāo〈书〉①弓松弛的样子。也包括冷兵器(区别于“核武器”)。 ③(Chén)名姓。②形容消息、言论等传布迅速。装在发动机的主动轴和从动轴 之间。 ②可变的因素:事情在没有办成之前, 【筚路蓝缕】bìlùlánlǚ《左传?zi名适应某种需要的比较大的地方:大~|空~。【俾】bǐ〈书〉使(达到某种效果):~众周知|~有所 悟。也叫裁判员。nònɡ动①摆弄。【栟】bīnɡ[栟榈](bīnɡlǘ)名古书上指棕榈。②播映:~科教影片|电视台~比赛实况。 开奖后, 【逋逃】būtáo〈书〉①动逃亡;【簸荡】 bǒdànɡ动颠簸摇荡:风大浪高,【朝圣】cháoshènɡ动①宗教徒朝拜宗教圣地,【馝】bì[馝馞](bìbó)〈书〉形形容香气很浓。【成例】chénɡlì名现成的例子、办法等:援引~ |他不愿意模仿已有的~。像睡眠一样, 茎的地上部分在生长期终了时多枯死。儿] “好得很”的“很”,【偿付】chánɡfù动偿还:如期~|~债务。②〈方〉名母鸡。 叫做一个标准 时区。【超产】chāochǎn动超过原定生产数量:~百分之二十。 【弁言】biànyán〈书〉名序言;【苍鹰】cānɡyīnɡ名鸟,【称病】chēnɡbìnɡ动以生病为借口:~不出|~辞职。 以便表达得更加生动鲜明。~胃口不大好。②动不说活:他~了一会儿又继续说下去。 很过意不去。粮食就容易发霉。 同类的人:吾~|~辈|同~。没有~。 经过蒸发,能~。②软弱无 能。 兴起。【宾主】bīnzhǔ名客人和主人:~双方进行了友好的会谈。脱离:~现实|~尘世。从来没有~。可以看到当时学生运动的一个~。方士道家当做修炼成仙的一种方法。【茶会】 cháhuì名用茶点招待宾客的社交性集会。无色液体,【不仅】bùjǐn①副表示超出某个数量或范围;【长别】chánɡbié动①长久离别:倾诉~的心情。【便宜行事】biànyíxínɡshì经 过特许,就不能增长对于那件事情的知识。防

高中数学223圆与圆的位置关系课件苏教版必修

高中数学223圆与圆的位置关系课件苏教版必修

本题所求圆与已知圆半径差为 1,而两个圆心的纵 坐标之差的绝对值大于 3,故内切是不可能的,但解题中不考虑内 切情况是不严密的.
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
法二 由法一得直线 AB 为 4x+3y-10=0, C1 到直线 AB 的距离为 d=|20+155-10|=5, 而圆 C1 的半径为 r=5 2. 由圆的性质可知 AB=2 r2-d2=2 50-25=10. 法三 圆 C1 的圆心为(5,5),r1=5 2, 圆 C2 的圆心为(-3,-1),r2=5 2, ∴C1C2= 5+32+5+12=10. ∴四边形 AC1BC2 是正方形. ∴AB=C1C2=10.
解析 本题主要考查两圆的位置关系,两圆有公共点时,它 们只能是内切、外切或相交,因此圆心距 d 满足|r2-r1|≤d≤r1+ r2,即|6- m|≤5≤ m+6,从而 1≤ m≤11,1≤m≤121.
答案 1≤m≤121
题型二 两圆的相交弦问题与公切线问题 【例 2】 已知圆 C1:x2+y2-10x-10y=0 和圆 C2:x2+y2+ 6x+2y-40=0 相交于 A、B 两点,求弦 AB 的长. [思路探索] 本题主要考查两圆的相交弦问题,关键要寻找关 于弦 AB 的相关量.由于两圆方程已知,可先求 A、B 的坐标,再 求弦长;也可转化为直线 AB 与圆 C1 或圆 C2 的相交问题.
误区警示 忽视相切的含义 【示例】 求半径为 4,且与圆 x2+y2-4x-2y-4=0 和直线 y=0 都相切的圆的方程. [错解] 由题意,知所求圆与直线 y=0 相切且半径为 4,可设 圆心坐标为 O1(a,4), 则圆的方程为(x-a)2+(y-4)2=16. 圆 x2+y2-4x-2y-4=0 的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=32, 则圆心为 O2(2,1),半径为 3. 若两圆相切,则|O1O2|=3+4=7, 所以 a-22+4-12=7, 解得 a=2±2 10.

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系

题型三: 与两圆相切有关的问题 例2:求与圆x2+y2-2x=0外切且与直线 x 3 y 0 相切于点 (3, 3) 的圆的方程. 分析:先设出圆的方程(x-a) 2+(y-b) 2=r2 (r>0),利用 题设条件,得到关于a、b、r的三个方程,解方程组 求得a,b,r即可.
分析:因两圆的交点坐标同时满足两个圆的方程,联立方程组消去x2项、y2项,即 得两圆的两个交点所在的直线方程.利用勾股定理可求出两圆公共弦长.
解:(1) 联立方程得
2 2 ① x y 4 0 2 2 x y 4 x 4 y 12 0 ②
① - ② 得: x y 2 0 ③
2 方程④根的判别式 =(-2) -4 1 ( 3)
16 0
所以,方程④有两个不相等的实数根,则方程组有两组不同的实数 解,因此圆C1与圆C2相交。
2 2 2 2 例2:已知圆C1: x y 2 x 8 y 8 0 圆C2: x y 4 x 4 y 2 0


解:设所求圆的方程为 (x-a)2+(y-b) 2=r2 (r>0), 将x2+y2-2x=0化为标准形式(x-1) 2+y2=1,由题意可得
规律技巧:本题利用了待定系数法,设出所求圆的方程,根 据圆与圆相切,圆与直线相切的条件列出关于a,b,r的 方程组求解.
变式训练2:以(3,-4)为圆心,且与圆x2+y2=64内切的圆的 方程. 解:设所求圆的半径为r, 2 2 3 ( 4) | 8 r |, 则 ∴r=3或r=13, 故所求圆的方程为 (x-3) 2+(y+4) 2=9或(x-3) 2+(y+4) 2=169.

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系

圆与圆的位置关系知识要点:1.圆与圆的位置关系设两圆半径为R和r,圆心距为d,则两圆的位置关系如下:2.分切线定义:和两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线。

当两圆在公切线同旁时,这样的公切线叫做外公切线;当两圆在公切线两旁时,这样的公切线叫做内公切线。

公切线长:公切线上的两个切点间的距离叫做公切线的长。

定理:两圆的两条外分切线长相等,两圆的两条内公切线长也相等。

外公切线的长为;内公切线的长为。

3.相交两圆的性质定理:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。

4.相切两圆的性质定理:相切两圆的连心线经过切点。

1.圆和圆的位置关系(设两圆半径分别为R和r,同心距为d)(1)两圆外离d>R+r;(2)两圆外切d=R+r;(3)两圆相交R-r<d<R+r;(4)两圆内切d=R-r;(5)两圆内含d<R-r。

(同心圆(6)是一种内含的特例)2.有关性质:(1)连心线:通过两圆圆心的直线。

如果两个圆相切,那么切点一定在连心线上。

(2)公共弦:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。

(3)公切线:和两个圆都相切的直线,叫做两圆的公切线。

两个圆在公切线同旁两个圆在公切线两旁3.已知两圆半径分别为R、r,同心距为d,填定下表:名称公共点数圆心距半径关系公切线条数内外外离d=R+r相交d=R-r内含一星级题:1.如果两圆有且只有两条公切线,那么这两圆的位置关系是()A.外离 B.外切 C.相交 D.内含2.如果两圆半径分别为3㎝和5㎝,圆心距为2㎝,则两个圆的位置关系为()。

A.外离 B.外切 C.相交 D.内切3.已知⊙O1和⊙O2内切,它们的半径分别为2㎝和3㎝,则两圆圆心距O1O2= ㎝。

4.半径分别为3㎝和4㎝的两圆外切,那么这两圆的圆心距为㎝。

5.已知半径为R的两个等圆的圆心距为d,那么当两圆外切时,d与R满足的关系式是。

6.已知两圆半径分别为5㎝和2㎝,它们的圆心距为7㎝,则两圆位置关系为。

7.已知:两圆⊙O1与⊙O2的圆心距O1O2=5㎝,两圆的半径分别为㎝和㎝,则这两圆的位置关系是。

第五篇圆与圆的位置关系

第五篇圆与圆的位置关系

第五篇 圆与圆的位置关系考点梳理一、圆与圆的位置关系1.圆和圆的位置关系如果两个圆没有公共点,那么就说这两个圆相离,相离分为外离和内含两种。

如果两个圆只有一个公共点,那么就说这两个圆相切,相切分为外切和内切两种。

如果两个圆有两个公共点,那么就说这两个圆相交。

2.圆心距:两圆圆心的距离叫做两圆的圆心距。

3.圆和圆位置关系的性质与判定设两圆的半径分别为R 和r ,圆心距为d ,那么二、连心线的性质1.定义:连心线是指通过两圆圆心的一条直线.连心线是它的对称轴.如果两圆相切,那么切点一定在连心线上,2.性质:(1)它们是轴对称图形,对称轴是两圆的连心线;相交的两个圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。

两圆相切时,由于切点是它们唯一的公共点,所以切点一定在对称轴上. (3)如果两圆1O .2O 相交于A .B 两点,那么12O O 垂直平分AB .(4)如果两个半径不相等的圆1O .圆2O 相离,那么内公切线交点.外公切线交点都在直线12O O 上,并且直线12O O 平分两圆外公切线所夹的角和两圆内公切线所夹的角. (5)如果两条外公切线分别切圆1O 于A .B 两点.切圆2O 于C .D 两点,那么两条外公切线长相等,且AB 、CD 都被12O O 垂直平分.典例探究【例1】已知两圆相外切,连心线长度是10厘米,其中一圆的半径为6厘米,则另一圆的半径是( )A .16厘米B .10厘米C .6厘米D .4厘米变式训练1:在ABC △中,90C ∠=︒,3AC cm =,4BC cm =.若A ,B 的半径分别为1cm ,4cm ,则A 与B 的位置关系是( ) A .外切B .内切C .相交D .外离变式训练2::已知1O 与2O 的半径分别为2和3,若两圆相交,则圆心距m 满足( ) A .5m =B .1m =C .5m >D .15m <<变式训练3:已知两圆的半径分别为R 和r (R r >),圆心距为d .如图,若数轴上的点A 表示R r -,点B 表示R r +,当两圆外离时,表示圆心距d 的点D 所在的位置是( ) A .在点B 右侧B .与点B 重合C .在点A 和点B 之间D .在点A 左侧【例2】如图1,圆A .圆B 的半径分别为4和2,且12 AB .若作一圆C 使得三圆的圆心在同一直在线,且圆C 与圆A 外切,圆C 与圆B 相交于两点,则圆C 的半径长为( ) A .3B .4C .5D .6变式训练1:如图2所示,点A 、B 在直线MN 上,AB =11cm ,A 、B 的半径均为1cm ,A 以每秒2cm 的速度自左向右运动,与此同时,B 的半径也不断增大,其半径r (cm )与时间t (秒)之间的关系式为1r t =+(1t ),当点A 出发后 秒两圆相切. 变式训练2:如下图1,已知B 与ABD △的边AD 相切于点C ,AC =4,B 的半径为3,当A 与B 相切时,A 的半径是( ) A .2B .7C .2或5D .2或8【例3】如图2,圆与圆之间不同的位置关系有( ) A .2种B .3种C .4种D .5种变式训练:如图3,ABC △是边长为10的等边三角形,以AC 为直径作O ,D 是BC 上一点,2BD =,以点B 为圆心,BD 为半径的B 与O 的位置关系为( ) A 、相交B 、外离C 、外切D 、内切【例4】 已知方程2540x x -+=的两根分别为1O 与2O 的半径,且12O O 3=,那么两圆的位置关系是( ) A .相交B .外切C .内切D .相离变式训练:两圆的圆心距为3,两圆的半径分别是方程2430x x -+=的两个根,则两圆的位置关系是( ) A .相交B .外离C .内含D .外切【例5】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =4cm ,BC =3cm ,⊙O 为△ABC 的内切圆. (1)求⊙O 的半径;(2)点P 从点B 沿边BA 向点A 以1cm /s 的速度匀速运动,以P 为圆心,PB 长为半径作圆,设点P 运动的时间为t s ,若⊙P 与⊙O 相切,求t 的值.课堂小结1.熟练掌握圆与圆的位置关系的判定方法2.注意在圆与圆的位置关系中,相切包含了内切和外切两种方式。

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|4×1+4×1+5| 13 ∵圆心 A 到直线 CD 的距离为 d= = 2 2 8 4 +4 2.
2 由勾股定理,得|CD|=2 r2 - d =2 A 2 13 238 2 3- = . 32 4
∴两圆相交,过两交点的直线方程为 4x+4y+5=0,两 238 交点间的距离为 . 4
题型三
解 联立两圆的方程得方程组
2 2 x +y -2x+10y-24=0 2 2 x + y +2x+2y-8=0
,两式相减得 x-2y+4=0,
此即为两圆公共弦所在直线的方程.
法一
设两圆相交于点 A , B ,则 A , B 两点满足方程组
x-2y+4=0, 2 2 x + y +2x+2y-8=0, x=-4 解得 y=0 x=0, ,或 y=2.
(2)当半径最小时,圆面积也最小,对原方程左边配方 λ-4 2 5 82 4 得[x+(1+λ)] +(y+ ) = (λ- ) + . 2 4 5 5
2
8 ∴当 λ= 时,此圆面积最小,故满足条件的圆的方程为 5 13 2 62 4 (x+ ) +(y- ) = . 5 5 5
【思考】 求半径为 4,与圆 x +y -4x -2y-4=0 相切,且和直线 y=0 相切的圆 的方程.
2.两个圆 C1:x2+y2+2x+2y-2=0,C2:x2+y2 -4x-2y+1=0 的公切线有( A.1 条 C.3 条 B.2 条 D.4 条 ).
3.点 P 在圆 O:x2+y2=1 上运动,点 Q 在圆 C: (x-3)2+y2=1 上运动,则|PQ|的最小值为________.
解析 如下图.
y+4)=0,即 x2+y2+2(1+λ)x+(λ-4)y+(1+4λ)=0. (1)因为此圆过原点,∴1+4λ=0, 1 3 17 2 2 ∵λ=- ,故所求圆的方程为 x +y + x- y=0. 4 2 4
【训练 3】 求过直线 2x+y+4=0 和圆 x2+y2+2x -4y+1=0 的交点,且满足下列条件之一的圆的方程 (1)过原点;(2)有最小面积.
解 对于圆 C1,圆 C2 的方程,配方得
C1:(x-m)2+(y+2)2=9,C2:(x+1)2+(y-m)2=4. (1)如果圆 C1 与圆 C2 相外切,则有 m+12+-2-m2=3 +2,即(m+1)2+(m+2)2=25,m2+3m-10=0, 解得 m=-5 或 m=2.
(2)如果圆 C1 与圆 C2 内含,则有 m+12+-2-m2<3-2, 即 (m+1)2+(m+2)2<1,m2+3m+2<0,解得-2<m<-1. 故(1)当 m=-5 或 m=2 时,圆 C1 与圆 C2 相外切; (2)当-2<m<-1 时,圆 C1 与圆 C2 内含. 方法点评 利用几何法判定两圆的位置关系比用代数法(即解
方程(ⅰ)是一个圆系方程,这些圆的圆心都在两圆的连心线 上,圆系方程代表的圆不包含圆x2+y2+D2x+E2y+F2=0. λ=-1时,(ⅰ)式变为一条直线: (D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0.(ⅱ) 若两圆相交,则方程(ⅱ)是它们的公共弦所在直线的方程; 若两圆相切,则方程(ⅱ)就是它们的公切线方程.
方法点评 求圆的方程,方法较多,然而利用圆系方程或利 用圆的几何性质求解,运算量较小且简便适用.
【训练 3】 求过直线 2x+y+4=0 和圆 x2+y2+2x -4y+1=0 的交点,且满足下列条件之一的圆的方程 (1)过原点;(2)有最小面积.

设所求圆的方程为 x2+y2+2x-4y+1+λ(2x+
设所求圆的圆心为(a,b),因圆心在直线 x-y-4=0 上,故 b=a-4,则圆心为(a,a-4). 则 a+12+a-4-32= a+62+a-4+22,
1 1 7 解得 a= ,故圆心为( ,- ),半径为 2 2 2 12 7 2 89 故圆的方程为(x- ) +(y+ ) = , 2 2 2 89 . 2
所以|AB|= -4-02+0-22=2 5,即公共弦长为 2 5. 法二 由 x2+y2-2x+10y-24=0,得(x-1)(1,-5),半径长为 r=5 2,圆心到直线 x-2y+4 |1-2×-5+4| =0 的距离为 d= =3 5. 2 1+-2 设公共弦长为 2l,由勾股定理得 r2=d2+l2,即 50=(3 5)2+ l2,解得 l= 5,故公共弦长为 2l=2 5.
[正解] 由题意, 设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2, 圆心为 C,又圆 C 与直线 y=0 相切且半径为 4.故圆心 C 的 坐标为(a,4)或(a,-4).又因为圆 x2+y2-4x-2y-4=0 的 圆心 A 的坐标为(2,1),半径为 3.若两圆相切,则|CA|=4+3 =7 或|CA|=4-3=1.
题型三
圆系方程的应用
【例 3】 求经过两圆 x2+y2+6x-4=0 和 x2+y2+ 6y-28=0 的交点且圆心在直线 x-y-4=0 上的圆的方 程.
法二 设所求圆的方程为 x2+y2+6x-4+λ(x2+y2+6y-28)=0(λ≠-1), 3 3λ 其圆心为(- ,- ),代入 x-y-4=0 解之得 λ=-7. 1+ λ 1+ λ 故所求圆的方程为 x2+y2-x+7y-32=0.
设连心线 OC 与圆 O 交于点 P′, 与圆 C 交于点 Q′, 当点 P 在 P′处,点 Q 在 Q′处时|PQ|最小,最小值为 |P′Q′|=|OC|-r1-r2=1.
答案 1
题型一
圆与圆位置关系的判断
【例 1】 已知圆 C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0,
圆 C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,问:m 为何值时, (1)圆 C1 和圆 C2 相外切?(2)圆 C1 与圆 C2 内含?
2 2 2 2 2 2
2
2
提示 两圆相减得一直线方程,它经过两圆的公共 点.经过相交两圆的公共交点的直线是两圆的公 共弦所在的直线.
问题4 当两个圆相交时,如何求公共弦 长?
1.圆 C1:(x+2)2+(y-m)2=9 与圆 C2:(x-m)2+ (y+1)2=4 外切,则 m 的值为( A.2 C.2 或-5 B.-5 D.不确定 ).
2 C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(D2 + E 1 1-4F1>0), 2 C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(D2 2+E2-4F2>0), 2 2 x +y +D1x+E1y+F1=0, 联立方程得 2 2 x +y +D2x+E2y+F2=0,
则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
两圆方程联立方程组的方法)要简捷些,但需要注意的是,我们这 里所说的几何法仍然是在解析几何前提下的几何法,即利用圆的 方程及两点间距离公式求出两圆圆心距d和两圆的半径R和r,再 根据d与R+r、d与R-r的大小关系来判定即可.
题型二
与两圆的公共弦有关的问题
【例 2】 求两圆 x2+y2-2x+10y-24=0 和 x2+y2 +2x+2y-8=0 的公共弦所在直线的方程及公共弦长.
圆系方程的应用
【例 3】 求经过两圆 x2+y2+6x-4=0 和 x2+y2+ 6y-28=0 的交点且圆心在直线 x-y-4=0 上的圆的方 程. 解 法一
2 2 x +y +6x-4=0 解方程组 2 2 x +y +6y-28=0
得两圆的交点 A(-1,3),B(-6,-2).
2
2
当取 C(a,4)时,(a-2)2+(4-1)2=72 或(a-2)2+(4-1)2 =12(无解),故 a=2± 2 10,此时所求圆的方程为 (x-2-2 10)2+(y-4)2=16 或(x-2+2 10)2+(y-4)2=16; 当取 C(a,-4)时, (a-2)2+(-4-1)2=72 或(a-2)2+(-4-1)2=12(无解), 所以 a=2± 2 6,此时所求圆的方程为(x-2-2 6)2+(y+4)2 =16 或(x-2+2 6)2+(y+4)2=16.
方程组解的个数 两圆的公共点个数 两圆的位置关系 2组 1组 0组
2 个 相交
1 个
0 个
外切 或内切 外离 或内含
【训练 1】 Page111
问题 3:(1)设圆 O1:x +y +D1x+E1y+F1=0, 圆 O2:x +y +D2x+E2y+F2=0 相交,将两方程相减 ( x + y + D1 x+ E1y+ F1) - ( x + y + D2 x + E2y+ F2) = 0 , 可得一直线方程 即(D1-D2)x+(E1-E2)y+(F1-F2)=0,这条直线方程具 有什么样的特殊性呢?
补充:圆系方程问题 (1)过两圆交点的圆系方程 若两圆 C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0 与 C2:x2+y2+D2x+ E2y+F2=0 相交,则过这两圆交点的圆的方程可表示为 C3:x2+ y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0.(不含圆 C2)(λ≠ -1) (2)过直线与圆交点的圆系方程 若直线 l:Ax+By+C=0 与圆 C:x2+y2+Dx+Ey+F=0 相 交,则经过它们交点的圆系方程可表示为: x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0.
纠错心得 处理两圆相切问题,首先必须准确把握是内切还
是外切:其次,将两圆相切的问题转化为两圆的圆心距等于两圆 半径之差的绝对值(内切时)或两圆半径之和(外切时).
课堂总结 1.判断两个圆的位置关系常用两圆圆心距d与两圆半径的 和、差比较大小.d=R+r时,两圆外切;d= |R-r|时,两圆内 切;d<|R-r|时,两圆内含;d>R+r时,两圆相离;|R-r|<d< R+r时,两圆相交. 2.过两个已知圆x2+y2+D1x+E1y+F1=0和x2+y2+D2x+ E2y+F2=0的交点的圆系方程为: x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠- 1).(ⅰ)
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