内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系
明学习目标 知结构体系
课标
要求 1.能根据给定的圆的方程,判断圆与圆的位置关系.
2.能用圆的方程解决一些简单的数学问题与实际问题.
重点
难点 重点:圆与圆的位置关系.
难点:圆的方程的应用.
d>r1+r2
d=r1+r2
|r1-r2|<d
<r1+r2
d=|r1-r2|
d<|r1-r2|
相交
内切或外切
外离或内含
[方法技巧]
判断圆与圆的位置关系的两种方法
(1)代数法:将两圆的方程组成二元二次方程组,消元化成一元二次方程,通过方程根的判别式,应用此法时要注意当Δ=0或Δ<0时,两圆相切或相离,均又包含两种情况,因此,应用此法比较繁琐.
(2)几何法:应用此法判断圆与圆的位置关系的步骤:
①将两圆的方程化为标准方程;
②求两圆的圆心坐标和半径r1,r2;
③求两圆的圆心距d;
④比较d与|r1-r2|,r1+r2的大小关系,从而判断两圆的位置关系.
[方法技巧]
(1)求两圆的公共弦所在直线的方程的方法:将两圆方程相减即得两圆公共弦所在直线方程,但必须注意只有当两圆方程中二次项系数相同时,才能如此求解,否则应先调整系数.
(2)求两圆公共弦长的方法:一是联立两圆方程求出交点坐标,再用距离公式求解;二是先求出两圆公共弦所在的直线方程,再利用半径长、弦心距和弦长的一半构成的直角三角形求解.
[方法技巧] 解决两圆相切问题的两个步骤
定性 必须准确把握是内切还是外切,若只是告诉相切,则必须考虑分两圆内切还是外切两种情况讨论
转化思想 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)
答案:AC
答案:ABD
答案:C
“四翼”检测评价见“四翼”检测评价(二十)
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圆与圆位置关系的判定
(1)几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆连心线的长为d,则两圆的位置关系的判断方法如下:
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
d与r1,r2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
1.判断正误
(1)过圆O:x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程是x0x+y0y=r2.( )
(2)若两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解,则两圆外切. ( )
(3)若两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交. ( )
(4)圆C1:x2+y2+2x+2y-2=0与圆C2:x2+y2-4x-2y+1=0的位置关系为相交. ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置关系是 ( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.外离
解析:圆x2+y2-1=0表示以O1(0,0)点为圆心,以R1=1为半径的圆.圆x2+y2-4x+2y-4=0表示以O2(2,-1)点为圆心,以R2=3为半径的圆.
∵|O1O2|=,∴R2-R1<|O1O2|<R2+R1,
∴圆x2+y2-1=0和圆 x2+y2-4x+2y-4=0相交.故选B.
答案:B
3.圆C1:(x+1)2+(y-1)2=4 与圆C2:(x-3)2+(y-4)2=25的公切线有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
解析:设圆C1的半径为r1,圆C2的半径为r2,依题意得C1(-1,1),r1=2;C2(3,4),r2=5,
∴|C1C2|==5.∵|r2-r1|=3<|C1C2|<r1+r2=7,∴两圆C1,C2相交,从而两圆有2条公切线.故选B.
答案:B
4.若圆C1:x2+y2=4与圆C2:x2+y2-6x-8y+m=0外切,则实数m=( )
A.-24 B.-16 C.24 D.16
解析:由C1(0,0),r1=2,C2(3,4),r2=.由于两圆外切,∴|C1C2|=r1+r2. 即=2+,∴m=16.故选D.
答案:D
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圆与圆位置关系的判定
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[典例] (1)圆O1:x2+y2-2x=0与圆O2: x2+y2-4y=0的位置关系是( )
A.外离 B.相交 C.外切 D.内切
(2)圆A:x2+y2=1与圆B:x2-4x+y2+3=0的公共点个数为