内容正文:
2.5.2 圆与圆的位置关系
预习提要
1.回顾圆的标准方程,思考利用圆心距与半径关系判断两圆位置,体会数形结合的研究思路,做好预习铺垫.
2.阅读课本内容,探究两圆五种位置关系的判定依据,掌握圆心距和两圆半径和、差的比较方法,会分析两圆交点的情况.
【温故】
直线与圆的位置关系判断:当时,直线与圆__________;当时,直线与圆__________;当时,直线与圆__________.
【知新】
圆与圆的位置关系:两个圆的圆心距、两个圆的半径的大小关系与两个圆的位置关系有如下的对应关系:两个圆__________;两个圆外切________;两个圆内切________;两个圆__________;两个圆__________.
课前自测
1.已知圆,圆,则两圆的位置关系是( )
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切
2.圆与圆的公切线条数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.已知圆,圆,若与相交,则r的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知圆C的方程为,则圆心在原点且与圆C相切的圆O的方程为______.
5.已知圆与圆没有公共点,则实数r的取值范围为______.
反思
平面内两圆共有五种位置关系:外离、外切、相交、内切、内含. 其中外切、内切为临界相切状态,仅有一个公共点,是解题核心分界点.
圆与圆的位置关系常结合参数范围求解、公共弦方程、公切线条数、图形面积综合考查. 优先使用几何法判定,运算简洁高效;联立方程的代数法多用于求解交点坐标与公共弦. 高频易错点为混淆内外切临界条件、忽略两圆半径相等的特殊情况、无法区分内含与外离,解题需注重分类讨论与边界辨析.
答案及解析
【温故】
相交 相切 相离
【知新】
相交 外离 内含
课前自测
1.答案:C
解析:圆的圆心为,半径,圆的方程可化为,则圆的圆心为,半径.因为,所以两圆相交.
2.答案:C
解析:圆的标准方程为,圆心,半径,圆的圆心,半径.因为,所以两圆外切,所以圆与圆的公切线有3条.故选C.
3.答案:D
解析:因为圆的圆心为,半径为r,圆的圆心为,半径为2,所以圆心距为4,由与相交得,,解得.故选D.
4.答案:或
解析:由题意得,圆C的圆心为,半径为1,所以,即两圆圆心距为5.设圆O的半径为r,当两圆外切时,,,圆O的方程为,当两圆内切时,,,圆O的方程为.综上,圆心在原点且与圆C相切的圆O的方程为或.
5.答案:
解析:圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为1,则.因为两圆没有公共点,所以两圆的位置关系为外离或内含.若外离,则解得;若内含,则解得.综上,实数r的取值范围为.
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