内容正文:
圆与圆的位置关系
专题49
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专题49——圆与圆的位置关系
【知识要点】
1.圆与圆的位置关系
(1)圆与圆的位置关系有________、________、________、________、________.
(2)判断方法:设两圆半径r1,r2,圆心距d.
①相离⇔__________________;②外切⇔__________________;③相交⇔__________________;
相离
外切
相交
内切
内含
d>r1+r2
d=r1+r2
|r1-r2|<d<r1+r2
专题49——圆与圆的位置关系
【知识要点】
④内切⇔__________________;⑤内含⇔__________________.
(3)两圆的相交弦方程:两圆的方程相减,所得结果即为两圆相交弦方程.
d=|r1-r2|
d<|r1-r2|
专题49——圆与圆的位置关系
【总结反思】
1.判断两圆位置关系的方法
用几何法,即用两圆圆心距与两圆半径和与差的绝对值的关系.
2.在代数法中,由两圆的方程组成的方程组为对于此方程组,若有两组不同的实数解,则两圆相交;若有两组相同的实数解,则两圆相切;若无实数解,则两圆相离.
专题49——圆与圆的位置关系
位置关系 外离 外切 相交 内切 内含
图示
公共点个数 0 1 2 1 0
Δ的值 Δ<0 Δ=0 Δ<0
d与r1,r2
的关系 d=
r1+r2 d<
|r1-r2|
Δ=0
Δ>0
d>r1+r2
|r1-r2|<d<r1+r2
d=|r1-r2|
专题49——圆与圆的位置关系
2.两圆公切线的条数
位置关系 内含 内切 相交 外切 外离
公切线条数 0 1 2 3 4
【总结反思】
专题49——圆与圆的位置关系
【例1】圆C1:(x+3)2+y2=16与圆C2:x2+(y-4)2=4的位置关系是( )
A.相离 B.外切 C.内切 D.相交
【解析】 两圆的圆心距d= = 5,两圆的半径为r1=4,r2=2,∴r1-r2<d<r1+r2,∴两圆相交.答案选D
专题49——圆与圆的位置关系
【变式练习1】已知圆O1:(x-a)2+(y-b)2=4,O2:(x-a-1)2+(y-b-2)2 =1 (a,b∈R),那么两圆的位置关系是( )
(A)内含 (B)内切 (C)相交 (D)外切
【解析由已知O1(a,b),r1=2;
O2(a+1,b+2),r2=1.∵|O1O2|=
∴1=r1-r2< <3=r1+r2,∴两圆相交.答案选C
专题49——圆与圆的位置关系
【变式练习2】
(1)若圆x2+y2=4与圆x2+y2+2ay-6=0(a>0)的公共弦的长为则a=____.
(2)已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0与圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,若圆C1与圆C2相外切,则实数m=____.
【解析】两圆的方程相减,得公共弦所在的直线方程为
(x2+y2+ 2ay-6)-(x2+y2)=0-4⇒
又a>0,结合图象,再利用半径、弦长的一半及弦心距所构成的直角三角形,
可知
答案:1
专题49——圆与圆的位置关系
(2)两圆的标准方程为(x-m)2+(y+2)2=9,(x+1)2+(y-m)2=4,
圆心分别为C1(m,-2),C2(-1,m),半径分别为3,2.
∵圆C1与圆C2外切,∴|C1C2|=3+2=5,
即: 解得m=-5或2.
答案:-5或2
专题49——圆与圆的位置关系
【例2】两个圆:C1:x2+y2+2x+2y-2=0与C2:x2+y2-4x-2y+1=0的公切线有且仅有( )
(A)1条 (B)2条 (C)3条 (D)4条
【解析】由题知C1:(x+1)2+(y+1)2=4,则圆心C1(-1,-1),
C2:(x-2)2+(y-1)2=4,圆心C2(2,1),两圆半径均为2,
又|C1C2|=
则两圆相交⇒只有两条公切线.答案选B
专题49——圆与圆的位置关系
【变式练习3】集合A={(x,y)|x2+y2=4},B={(x,y)|(x-3)2+(y-4)2=r2},其中r>0,若A∩B中有且仅有一个元素,则r的取值集合为( )
(A){3} (B){7}
(C){3,7} (D){2,7}
【解析】由已知得圆O:x2+y2=4与圆C