内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系
——2023-2024学年高二数学人教A版(2019)
选择性必修第一册
一、新知自学
1.圆与圆的位置关系:
(1)两圆相交,有 个公共点;
(2)两圆相切,包括外切与 ,只有一个公共点;
(3)两圆相离,包括 与 ,没有公共点.
2.两圆方程的公共解的个数判断它们之间的关系:
(1)两圆 有两组公共解;
(2)两圆相切有 组公共解;
(3)两圆 没有公共解.
二、问题思考
1.解决两圆相切问题时需要注意什么?
2.两圆的公共弦长怎么求?
三、练习检测
1.圆和圆的位置关系是( )
A.相离 B.外切 C.内切 D.相交
2.设圆,圆,则圆,的公切线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
3.(多选)已知圆和相交,则实数a的值可以是( )
A.-2 B.0 C.1 D.2
4.已知圆,圆,则两圆的公共弦长为__________.
5.已知点,且圆上至少存在一点P,使得,则r的最小值是__________.
【答案及解析】
一、新知自学
1.两 内切 外离 内含
2.相交 一 相离
二、问题思考
1.首先,必须准确把握是内切还是外切,若只知两圆相切,则必须分两圆内切和外切两种情况讨论;
其次,将两圆相切转化为两圆的圆心距等于两圆半径长之差的绝对值(内切时)或两圆半径长之和(外切时).
2.(1)代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长.
(2)几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径长、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解
三、练习检测
1.答案:D
解析:圆的圆心为,半径.将圆的方程化为标准方程,其圆心坐标为,半径.两圆心之间的距离,,,,两圆的位置关系是相交.故选D.
2.答案:B
解析:由题意得,圆,则圆心为;圆,则圆心为.,圆与相交,圆,有2条公切线.故选B.
3.答案:BCD
解析:因为,所以,即圆的圆心为,半径为,且圆的圆心为,半径为.因为两圆相交,所以,即,即,解得,所以符合条件的选项为BCD.
4.答案:
解析:将两圆方程相减,得两圆公共弦所在的直线方程为.易知圆的圆心坐标为,半径.又点到公共弦的距离,所以两圆的公共弦长为.
5.答案:
解析:设.,,即.由题意知,当两圆外切时,r取得最小值,两圆的圆心距为,r的最小值是.
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