内容正文:
2.3 圆与圆的位置关系
一、圆与圆的位置关系及其判定
1、几何法:若两圆的半径分别为,,两圆连心线的长为d
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
交点个数
0
1
2
1
0
d与,的关系
2、代数法:通过两圆方程组成方程组的公共解的个数进行判断.
消元,一元二次方程
二、两圆的公切线
1、定义:与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,包括外公切线和内公切线;
2、两圆的位置关系与公切线的条数的关系
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
公切线条数
4条
3条
2条
1条
无公切线
3、两圆公切线方程的确定
(1)当公切线的斜率存在时,可设公切线方程为,由公切线的意义(两圆公公的切线)可知,两圆心到直线的距离分别等于两圆的半径,这样得到关于和的方程,解这个方程组得到,的值,即可写出公切线的方程;
(2)当公切线的斜率不存在时,要注意运用数形结合的方法,观察并写出公切线的方程。
三、两圆公共弦所在直线方程
圆:,
圆:,
则为两相交圆公共弦方程.
【注意】(1)若与相切,则表示其中一条公切线方程;
(2)若与相离,则表示连心线的中垂线方程.
四、利用圆系方程求圆的方程
1、过直线与圆的交点的圆系方程是:
()
2、以为圆心的同心圆系方程是:;
3、与圆同心的圆系方程是;
4、过同一定点的圆系方程是.
题型一 圆与圆的位置关系判断
【例1】(2023秋·江苏宿迁·高二泗阳县实验高级中学校考阶段练习)圆与圆的位置关系是( )
A.相交 B.内切 C.外切 D.外离
【变式1-1】(2022秋·广东东莞·高二东莞实验中学校考期中)圆:与圆:的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
【变式1-2】(2022秋·江苏盐城·高二校联考期中)圆和的位置关系是( )
A.外离 B.相交 C.内切 D.外切
【变式1-3】(2023·江苏·高二假期作业)圆和圆的位置关系是( )
A.相离 B.相交 C.相切 D.内含
【变式1-4】(2023·全国·高二专题练习)圆与圆的位置关系为( ).
A.相交 B.内切 C.外切 D.外离
题型二 由圆与圆的位置关系求参
【例2】(2023·江苏·高二假期作业)若圆与圆有公共点,则满足的条件是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022秋·江苏淮安·高二统考期中)已知圆与圆,若圆与圆有且仅有一个公共点,则实数a等于( )
A. B.9 C.或9 D.7或
【变式2-2】(2022秋·四川绵阳·高二盐亭中学校考期中)若圆 与圆相外切,则的值为
【变式2-3】(2023秋·山东枣庄·高二枣庄八中校考期末)若圆与内切,则正数的值是 .
【变式2-4】(2023·福建宁德·校考二模)(多选)已知圆和两点,.若圆上存在点,使得,则实数的取值可以为( )
A. B.4 C. D.6
题型三 由圆与圆的位置关系求圆的方程
【例3】(2023秋·高二课时练习)已知圆过点且与圆相切于原点,求圆的方程.
【变式3-1】(2023秋·高二课时练习)求与圆内切于点,且半径为1的圆的方程.
【变式3-2】(2023秋·高二课时练习)求与圆外切于点,且半径为1的圆的方程.
【变式3-3】(2023·浙江·高三专题练习)写出一个半径为1,且与圆和圆均外切的圆的方程 .
【变式3-4】(2022秋·广西河池·高二校联考阶段练习)已知动圆与圆外切,同时又与轴相切,则圆的圆心轨迹方程为( )
A. B.和
C. D.和
题型四 两圆的公共弦问题
【例4】(2023秋·高二课时练习)已知圆与圆交于A,B两点,求直线AB的方程.
【变式4-1】(2023秋·内蒙古包头·高二统考期末)已知圆与圆交于两点,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2023秋·高二课时练习)已知两圆,当圆与圆相交且公共弦长为4时,求的值.
【变式4-3】(2022秋·海南省直辖县级单位·高二校考阶段练习)已知圆和圆,则这两圆的公共弦所在的直线方程为 ,公共弦长为