内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系7题型分类
一、圆与圆的位置关系
1.圆与圆的位置关系有五种:外离、外切、相交、内切、内含.
2.判定方法
(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
d>r1+r2
d=r1+r2
|r1-r2|<d<r1+r2
d=|r1-r2|
d<|r1-r2|
(2)代数法:设两圆的一般方程为
C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(D+E-4F1>0),
C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(D+E-4F2>0),
联立方程得
则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
方程组解的个数
2组
1组
0组
两圆的公共点个数
2个
1个
0个
两圆的位置关系
相交
内切或外切
外离或内含
二、圆与圆位置关系的应用
设圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0,①
圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0,②
若两圆相交,则有一条公共弦,由①-②,得
(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0.③
方程③表示圆C1与C2的公共弦所在直线的方程.
(1)当两圆相交时,两圆方程相减,所得的直线方程即两圆公共弦所在的直线方程,这一结论的前提是两圆相交,如果不确定两圆是否相交,两圆方程相减得到的方程不一定是两圆的公共弦所在的直线方程.
(2)两圆公共弦的垂直平分线过两圆的圆心.
(3)求公共弦长时,几何法比代数法简单易求.
三、圆与圆的公切线
1.公切线的条数
与两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线,圆的公切线包括外公切线和内公切线两种.
位置关系
外离
外切
相交
内切
内含
图示
公切线条数
4
3
2
1
0
2.公切线的方程
核心技巧:利用圆心到切线的距离d=r求解.
(一)
圆与圆位置关系的判断
判断两圆的位置关系的两种方法
(1)几何法:将两圆的圆心距d与两圆的半径之差的绝对值,半径之和进行比较,进而判断出两圆的位置关系,这是在解析几何中主要使用的方法.
(2)代数法:将两圆的方程组成方程组,通过解方程组,根据方程组解的个数进而判断两圆位置关系.
题型1:判断两圆的位置关系
1-1.(2023秋·浙江嘉兴·高二浙江省海盐高级中学校考阶段练习)已知圆:与圆:,则圆与圆的位置关系为( )
A.相交 B.外切 C.内切 D.内含
1-2.(2023秋·江西九江·高二九江市同文中学校考阶段练习)已知圆,圆,其中,那么这两个圆的位罝关系不可能为( )
A.外离 B.外切 C.内含 D.内切
1-3.【多选】(2023秋·江苏连云港·高二校考阶段练习)下列圆中与圆:相切的是( )
A. B.
C. D.
1-4.(2023秋·陕西西安·高二校联考阶段练习)如图,圆和圆的圆心分别为,,半径都为,写出一条与圆和圆都相切的直线的方程: .
1-5.(2023秋·高二课前预习)已知圆O的直径,动点M与点A的距离是它与点B的距离的倍.试探究点M的轨迹,并判断该轨迹与圆O的位置关系.
题型2:由圆的位置关系求参数
2-1.(2023·全国·高二随堂练习)已知圆,圆.试求为何值时,两圆:
(1)相切;
(2)相交;
(3)外离;
(4)内含.
2-2.(2023秋·河北邢台·高二河北南宫中学校考阶段练习)已知圆与圆相交,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2-3.(2023秋·浙江·高二校联考期中)已知圆与圆,则“”是“圆与圆外切”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2-4.(2023·全国·高三专题练习)若圆上存在点P,且点P关于y轴的对称点Q在圆上,则r的取值范围是 .
2-5.(2023秋·江西九江·高二九江市同文中学校考阶段练习)在平面直角坐标系中,已知圆与圆相交于,两点,若,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
2-6.(2023秋·天津武清·高二天津市武清区杨村第一中学校考阶段练习)已知点,若圆上存在点,使得线段的中点也在圆上,则实数的取值范围是 .
2-7.(2023秋·江西上饶·高二校考阶段练习)已知圆:上总存在两个点到原点的距离均为,则的取值范围是 .
2-8.(2023秋·山东菏泽·高二校考阶段练习)已知圆,圆,如果这两个圆有且只有一个公共点,则常数 .
2-9.(2023秋·江西九江·高二九江市同文中学校考阶段练习)经过点,且与圆相切于原点的圆的方程为