高一圆与圆的位置关系
高一数学复习考点知识讲解课件16---圆与圆的位置关系
高一数学复习考点知识讲解课件§2.3圆与圆的位置关系考点知识1.了解圆与圆的位置关系.2.掌握圆与圆的位置关系的判断方法.3.能用圆与圆的位置关系解决一些简单问题．导语日食是一种天文现象，在民间称此现象为天狗食日．日食只在月球与太阳呈现合的状态时发生．日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食．我们将月亮与太阳抽象为圆，观察到的这些圆在变化的过程中位置关系是怎样的？前面我们运用直线的方程、圆的方程研究了直线与圆的位置关系，现在我们类比上述研究方法，运用圆的方程，通过定量计算研究圆与圆的位置关系．一、圆与圆的位置关系的判断知识梳理1．代数法：设两圆的一般方程为C1：x2＋y2＋D1x＋E1y＋F1＝0(D21＋E21－4F1>0)，C2：x2＋y2＋D2x＋E2y＋F2＝0(D22＋E22－4F2>0)，联立方程得⎩⎨⎧x 2＋y 2＋D 1x ＋E 1y ＋F 1＝0，x 2＋y 2＋D 2x ＋E 2y ＋F 2＝0，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 外切或内切 外离或内含2.几何法：若两圆的半径分别为r 1，r 2，两圆连心线的长为d ，则两圆的位置关系如下：位置关系图示d 与r 1，r 2的关系外离d >r 1＋r 2外切d ＝r 1＋r 2相交|r 1－r 2|<d <r 1＋r 2内切d ＝|r 1－r 2|内含d <|r 1－r 2|注意点：(1)利用代数法判断两圆位置关系时，当方程无解或有一解时，无法判断两圆的位置关系．(2)在判断两圆的位置关系时，优先使用几何法．例1当实数k为何值时，两圆C1：x2＋y2＋4x－6y＋12＝0，C2：x2＋y2－2x－14y＋k＝0相交、相切、外离？解将两圆的一般方程化为标准方程，C1：(x＋2)2＋(y－3)2＝1，C2：(x－1)2＋(y－7)2＝50－k.圆C1的圆心为C1(－2,3)，半径长r1＝1；圆C2的圆心为C2(1,7)，半径长r2＝50－k(k＜50)，从而C1C2＝(－2－1)2＋(3－7)2＝5.当1＋50－k＝5，即k＝34时，两圆外切．当|50－k－1|＝5，即50－k＝6，即k＝14时，两圆内切．当|50－k－1|＜5＜1＋50－k，即14＜k＜34时，两圆相交．当|50－k＋1|<5，即34＜k＜50时，两圆外离．反思感悟判断两圆的位置关系或利用两圆的位置关系求参数的取值范围有以下几个步骤(1)化成圆的标准方程，写出圆心和半径．(2)计算两圆圆心的距离d.(3)通过d，r1＋r2，|r1－r2|的关系来判断两圆的位置关系或求参数的范围，必要时可借助于图形，数形结合．跟踪训练1已知圆C1：x2＋y2－2mx＋4y＋m2－5＝0，圆C2：x2＋y2＋2x－2my＋m2－3＝0.(1)当m为何值时，圆C1与圆C2外切？(2)当圆C1与圆C2内含时，求m的取值范围？解对于圆C1与圆C2的方程，经配方后，有C1：(x－m)2＋(y＋2)2＝9.C2：(x＋1)2＋(y－m)2＝4.∴两圆的圆心C1(m，－2)，C2(－1，m)，半径r1＝3，r2＝2，且C1C2＝(m＋1)2＋(m＋2)2.(1)若圆C1与圆C2相外切，则C1C2＝r1＋r2，即(m＋1)2＋(m＋2)2＝5，解得m＝－5或m＝2.(2)若圆C1与圆C2内含，则0≤C1C2＜|r2－r1|＝1，即(m＋1)2＋(m＋2)2＜1，解得－2＜m＜－1.二、两圆相切问题问题1圆与圆相切包含哪几种情况？提示内切和外切两种情况．问题2两圆相切可用什么方法求解？提示(1)几何法．利用圆心距d与两半径R，r之间的关系求得，d＝R＋r为外切，d＝|R －r|为内切．(2)代数法．将两圆联立消去x或y得到关于y或x的一元二次方程，利用Δ＝0求解．知识梳理处理两圆相切问题的两个步骤(1)定性，即必须准确把握是内切还是外切，若只是告诉相切，则必须分两圆内切还是外切两种情况讨论．(2)转化思想，即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)．例2求半径为4，与圆(x－2)2＋(y－1)2＝9相切，且和直线y＝0相切的圆的方程．解设所求圆的方程为(x－a)2＋(y－b)2＝16，由圆与直线y＝0相切、半径为4，得圆心C的坐标为C1(a,4)或C2(a，－4)．已知圆(x－2)2＋(y－1)2＝9的圆心A的坐标为(2,1)，半径为3.由两圆相切，得CA＝4＋3＝7或CA＝4－3＝1.①当圆心为C1(a,4)时，(a－2)2＋(4－1)2＝72或(a－2)2＋(4－1)2＝12(无解)，故可得a ＝2±210，故所求圆的方程为(x －2－210)2＋(y －4)2＝16或(x －2＋210)2＋(y －4)2＝16.②当圆心为C 2(a ，－4)时，(a －2)2＋(－4－1)2＝72或(a －2)2＋(－4－1)2＝12(无解)，解得a ＝2±2 6. 故所求圆的方程为(x －2－26)2＋(y ＋4)2＝16或(x －2＋26)2＋(y ＋4)2＝16.综上所述，所求圆的方程为(x －2－210)2＋(y －4)2＝16或(x －2＋210)2＋(y －4)2＝16或(x －2－26)2＋(y ＋4)2＝16或(x －2＋26)2＋(y ＋4)2＝16.反思感悟通过直线与圆，圆与圆的位置关系，建立数学模型，利用方程思想，解决求圆的方程问题．跟踪训练2求与圆x 2＋y 2－2x ＝0外切且与直线x ＋3y ＝0相切于点M (3，－3)的圆的方程．解已知圆的方程可化为(x －1)2＋y 2＝1， 则圆心为C (1,0)，半径为1.设所求圆的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2(r ＞0)．由题意，可得⎩⎪⎨⎪⎧(a －1)2＋b 2＝r ＋1，b ＋3a －3×⎝ ⎛⎭⎪⎫－33＝－1，|a ＋3b |2＝r ，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝4，b ＝0，r ＝2或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝0，b ＝－43，r ＝6，即所求圆的方程为(x －4)2＋y 2＝4或x 2＋(y ＋43)2＝36.三、两圆相交问题问题3两圆相交时，如何求出公共弦所在的直线方程？ 提示将两个方程化成一般式，然后作差即可求得． 问题4两圆公共弦长如何求得？提示将公共弦所在直线的方程与其中一个圆方程联立，利用勾股定理AB ＝2r 2－d 2求得．例3已知圆C 1：x 2＋y 2＋6x －4＝0和圆C 2：x 2＋y 2＋6y －28＝0. (1)求两圆公共弦所在直线的方程及弦长；(2)求经过两圆交点且圆心在直线x －y －4＝0上的圆的方程． 解(1)设两圆交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则A ，B 两点坐标是方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＋6x －4＝0，①x 2＋y 2＋6y －28＝0②的解．①－②，得x －y ＋4＝0.∵A ，B 两点的坐标都满足此方程，∴x －y ＋4＝0即为两圆公共弦所在直线的方程．又圆C 1的圆心(－3,0)，r ＝13， ∴C 1到直线AB 的距离d ＝|－3＋4|2＝22，∴AB ＝2r 2－d 2＝213－12＝52，即两圆的公共弦长为5 2.(2)方法一解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＋6x －4＝0，x 2＋y 2＋6y －28＝0，得两圆的交点A (－1,3)，B (－6，－2)．设所求圆的圆心为(a ，b )，因为圆心在直线x －y －4＝0上，故b ＝a －4. 则(a ＋1)2＋(a －4－3)2＝(a ＋6)2＋(a －4＋2)2，解得a ＝12，故圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－72，半径为892.故圆的方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x －122＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋722＝892，即x 2＋y 2－x ＋7y －32＝0.方法二设所求圆的方程为x 2＋y 2＋6x －4＋λ(x 2＋y 2＋6y －28)＝0(λ≠－1)， 其圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫－31＋λ，－3λ1＋λ，代入x －y －4＝0， 解得λ＝－7.故所求圆的方程为x 2＋y 2－x ＋7y －32＝0.反思感悟(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的方程，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．(3)已知圆C 1：x 2＋y 2＋D 1x ＋E 1y ＋F 1＝0与圆C 2：x 2＋y 2＋D 2x ＋E 2y ＋F 2＝0相交，则过两圆交点的圆的方程可设为x 2＋y 2＋D 1x ＋E 1y ＋F 1＋λ(x 2＋y 2＋D 2x ＋E 2y ＋F 2)＝0(λ≠－1)．跟踪训练3圆心在直线x －y －4＝0上，且经过圆x 2＋y 2－4x －6＝0与圆x 2＋y 2－4y －6＝0的交点的圆的方程为________________． 答案(x －3)2＋(y ＋1)2＝16(或x 2＋y 2－6x ＋2y －6＝0)解析方法一由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2－4x －6＝0，x 2＋y 2－4y －6＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝－1，y 1＝－1，⎩⎪⎨⎪⎧x 2＝3，y 2＝3，所以圆x 2＋y 2－4x －6＝0与圆x 2＋y 2－4y －6＝0的交点分别为A (－1，－1)，B (3,3)，连接AB ，则线段AB 的垂直平分线的方程为y －1＝－(x －1)． 由⎩⎪⎨⎪⎧ y －1＝－(x －1)，x －y －4＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3，y ＝－1， 所以所求圆的圆心坐标为(3，－1)，半径为(3－3)2＋(3＋1)2＝4，所以所求圆的方程为(x －3)2＋(y ＋1)2＝16. 方法二同方法一求得A (－1，－1)，B (3,3)， 设所求圆的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2，由⎩⎪⎨⎪⎧a －b －4＝0，(－1－a )2＋(－1－b )2＝r 2，(3－a )2＋(3－b )2＝r 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝3，b ＝－1，r 2＝16，所以所求圆的方程为(x －3)2＋(y ＋1)2＝16.方法三设所求圆的方程为x 2＋y 2－4x －6＋λ(x 2＋y 2－4y －6)＝0，其中λ≠－1，化简可得x 2＋y 2－41＋λx －4λ1＋λy －6＝0，圆心坐标为⎝⎛⎭⎪⎫21＋λ，2λ1＋λ. 又圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫21＋λ，2λ1＋λ在直线x －y －4＝0上， 所以21＋λ－2λ1＋λ－4＝0，解得λ＝－13， 所以所求圆的方程为x 2＋y 2－6x ＋2y －6＝0.1．知识清单：(1)两圆的位置关系．(2)两圆的公共弦．(3)圆系方程．2．方法归纳：几何法、代数法．3．常见误区：将两圆内切和外切相混．1．圆C1：x2＋y2＋2x＋8y－8＝0与圆C2：x2＋y2－4x－4y－1＝0的位置关系是() A．外离B．外切C．相交D．内含答案C解析将圆的一般方程化为标准方程得C1：(x＋1)2＋(y＋4)2＝25，C2：(x－2)2＋(y－2)2＝9，∴C1(－1，－4)，C2(2,2)，r1＝5，r2＝3.从而C1C2＝32＋62＝35，∴r1－r2＜C1C2＜r1＋r2.因此两圆的位置关系为相交．故选C.2．圆x2＋y2－4x＋6y＝0和圆x2＋y2－6x＝0交于A，B两点，则AB的垂直平分线的方程是()A．x＋y＋3＝0B．2x－y－5＝0C．3x－y－9＝0D．4x－3y＋7＝0答案C解析AB的垂直平分线过两圆的圆心，把圆心(2，－3)代入，即可排除A，B，D.故选C.3．已知点P在圆O：x2＋y2＝1上运动，点Q在圆C：(x－3)2＋y2＝1上运动，则PQ 的最小值为________．答案1解析O(0,0)，C(3,0)，两圆半径均为1，∵OC＝32＋02＝3，∴PQ的最小值为3－1－1＝1.4．已知圆C1：(x－1)2＋(y－2)2＝4，圆C2：x2＋y2＝1，则过圆C1与圆C2的两个交点且过原点O的圆的方程为______________．答案x2＋y2－x－2y＝0解析设所求圆的方程为x2＋y2－2x－4y＋1＋λ(x2＋y2－1)＝0(λ≠－1)，把原点代入可得1－λ＝0，所以λ＝1，即可得过圆C1与圆C2的两个交点且过原点O的圆的方程为x2＋y2－x－2y＝0.课时对点练1．圆x2＋y2＝2与圆x2＋y2＋2x－2y＝0的位置关系是()A．相交B．内切C．外切D．外离答案A解析由题意得，圆x2＋y2＝2的圆心O1(0,0)，圆x2＋y2＋2x－2y＝0的圆心O2(－1,1)，圆心距d＝O1O2＝1＋1＝2，两个圆的半径均为2，故|r1－r2|<d<r1＋r2，所以两个圆相交．故选A.2．(多选)若圆C1：(x－1)2＋y2＝1与圆C2：x2＋y2－8x＋8y＋m＝0相切，则m等于() A．16B．7C．－4D．9答案AC解析圆C1的圆心为(1,0)，半径为1；圆C2化为(x－4)2＋(y＋4)2＝32－m，表示以(4，－4)为圆心，半径等于32－m的圆．由题意，两个圆相内切时，两圆的圆心距等于半径之差的绝对值，可得5＝|32－m－1|，解得m＝－4.两个圆相外切，两圆的圆心距等于半径之和，可得5＝32－m＋1，解得m＝16，综上，m的值为－4或16.3．已知直线3x＋4y＋4＝0与圆M：x2＋y2－2ax＝0(a>0)相切，则圆M和圆N：(x－1)2＋(y－1)2＝1的位置关系是()A．外离B．外切C．相交D．内切答案C解析圆M的标准方程为(x－a)2＋y2＝a2(a>0)，则圆心为(a,0)，半径R＝a，因为直线3x ＋4y＋4＝0与圆M：x2＋y2－2ax＝0(a>0)相切，所以|3a＋4|32＋42＝a，解得a＝2，则圆M的圆心为(2,0)，半径R＝2，圆N的圆心为N(1,1)，半径r＝1，则MN＝(2－1)2＋1＝2，因为R＋r＝3，R－r＝1，所以R－r<MN<R＋r，即两个圆相交．4．已知圆C1：(x＋1)2＋(y＋1)2＝1，圆C2：(x－3)2＋(y－4)2＝9，A，B分别是圆C1和圆C2上的动点，则AB的最大值为()A.41＋4B.41－4C.13＋4D.13－4答案A解析圆C1的圆心为(－1，－1)，半径为1，圆C2的圆心为(3,4)，半径为3，则圆心距为d＝(－1－3)2＋(－1－4)2＝41>1＋3，所以两圆外离，所以圆C1和圆C2上的两点AB 的最大值为d＋r1＋r2＝41＋4.5．圆C1：(x－1)2＋y2＝4与圆C2：(x＋1)2＋(y－3)2＝9的相交弦所在的直线为l，则直线l被圆O：x2＋y2＝4截得的弦长为()A.13B．4C.43913 D.83913答案D解析由圆C1与圆C2的方程相减得l：2x－3y＋2＝0.圆心O(0,0)到l的距离d＝21313，圆O的半径R＝2，所以截得的弦长为2R2－d2＝24－413＝83913.6．(多选)下列圆中与圆C：x2＋y2＋2x－4y＋1＝0相切的是()A．(x＋2)2＋(y＋2)2＝9B．(x－2)2＋(y＋2)2＝9C．(x－2)2＋(y－2)2＝25D．(x－2)2＋(y＋2)2＝49答案BCD解析由圆C：x2＋y2＋2x－4y＋1＝0，可知圆心C的坐标为(－1,2)，半径r＝2. A项，圆心C1(－2，－2)，半径r1＝3.∵C1C＝17∈(r1－r，r1＋r)，∴两圆相交；B项，圆心C2(2，－2)，半径r2＝3，∵C2C＝5＝r＋r2，∴两圆外切，满足条件；C 项，圆心C 3(2,2)，半径r 3＝5，∵C 3C ＝3＝r 3－r ，∴两圆内切；D 项，圆心C 4(2，－2)，半径r 4＝7，∵C 4C ＝5＝r 4－r ，∴两圆内切．7．经过直线x ＋y ＋1＝0与圆x 2＋y 2＝2的交点，且过点(1,2)的圆的方程为________________________．答案x 2＋y 2－34x －34y －114＝0 解析由已知可设所求圆的方程为x 2＋y 2－2＋λ(x ＋y ＋1)＝0，将(1,2)代入，可得λ＝－34，故所求圆的方程为x 2＋y 2－34x －34y －114＝0.8．过两圆x 2＋y 2－2y －4＝0与x 2＋y 2－4x ＋2y ＝0的交点，且圆心在直线l ：2x ＋4y －1＝0上的圆的方程是________________．答案x 2＋y 2－3x ＋y －1＝0解析设圆的方程为x 2＋y 2－4x ＋2y ＋λ(x 2＋y 2－2y －4)＝0(λ≠－1)，则(1＋λ)x 2－4x ＋(1＋λ)y 2＋(2－2λ)y －4λ＝0，把圆心⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫21＋λ，λ－11＋λ代入直线l ：2x ＋4y －1＝0的方程， 可得λ＝13，所以所求圆的方程为x 2＋y 2－3x ＋y －1＝0.9．已知圆O 1：x 2＋y 2－82x －82y ＋48＝0，圆O 2过点A (0，－4)，若圆O 2与圆O 1相切于点B (22，22)，求圆O 2的方程．解圆O 1的方程变为(x －42)2＋(y －42)2＝16，所以圆心O 1(42，42)，因为圆O 2与圆O 1相切于点B (22，22)，所以圆O 2的圆心在直线y ＝x 上，不妨设为(a ，a )，因为圆O 2过点A (0，－4)，所以圆O 2与圆O 1外切，因为圆O 2过B (22，22)，所以a 2＋(a ＋4)2＝2(a －22)2，所以a ＝0，所以圆O 2的方程为x 2＋y 2＝16.10．已知两圆C 1：x 2＋y 2＝4，C 2：(x －1)2＋(y －2)2＝r 2(r >0)，直线l ：x ＋2y ＝0.(1)当圆C 1与圆C 2相交且公共弦长为4时，求r 的值；(2)当r ＝1时，求经过圆C 1与圆C 2的交点且和直线l 相切的圆的方程．解(1)由圆C 1：x 2＋y 2＝4，知圆心C 1(0,0)，半径r 1＝2，又由圆C 2：(x －1)2＋(y －2)2＝r 2(r >0)，可得x 2＋y 2－2x －4y ＋5－r 2＝0，两式相减可得公共弦所在的直线方程为2x ＋4y －9＋r 2＝0.因为圆C 1与圆C 2相交且公共弦长为4，所以此时相交弦过圆心C 1(0,0)，即r 2＝9(r >0)，解得r ＝3.(2)设过圆C 1与圆C 2的圆系方程为(x －1)2＋(y －2)2－1＋λ(x 2＋y 2－4)＝0(λ≠－1)，即(1＋λ)x 2＋(1＋λ)·y 2－2x －4y ＋4(1－λ)＝0，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x －1λ＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y －2λ＋12＝4λ2＋1(λ＋1)2，由圆心到直线x ＋2y ＝0的距离等于圆的半径，可得⎪⎪⎪⎪⎪⎪1λ＋1＋4λ＋15＝4λ2＋1|λ＋1|，解得λ＝1，故所求圆的方程为x 2＋y 2－x －2y ＝0.11．过点P (2,3)向圆C ：x 2＋y 2＝1上作两条切线P A ，PB ，则弦AB 所在的直线方程为()A ．2x －3y －1＝0B ．2x ＋3y －1＝0C ．3x ＋2y －1＝0D ．3x －2y －1＝0答案B解析因为PC 垂直平分AB ，故弦AB 可以看作是以PC 为直径的圆与圆x 2＋y 2＝1的公共弦，而以PC 为直径的圆的方程为(x －1)2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y －322＝134.根据两圆的公共弦的求法，可得弦AB 所在的直线方程为(x －1)2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y －322－134－(x 2＋y 2－1)＝0，整理可得2x ＋3y －1＝0.12．(多选)圆O 1：x 2＋y 2－2x ＝0和圆O 2：x 2＋y 2＋2x －4y ＝0的交点为A ，B ，则有()A ．公共弦AB 所在直线的方程为x －y ＝0B ．线段AB 中垂线的方程为x ＋y －1＝0C ．公共弦AB 的长为22D ．P 为圆O 1上一动点，则P 到直线AB 距离的最大值为22＋1答案ABD解析对于A ，由圆O 1：x 2＋y 2－2x ＝0与圆O 2：x 2＋y 2＋2x －4y ＝0的交点为A ，B ， 两式作差可得4x －4y ＝0，即公共弦AB 所在直线的方程为x －y ＝0，故A 正确；对于B ，圆O 1：x 2＋y 2－2x ＝0的圆心为(1,0)，又k AB ＝1，则线段AB 中垂线的斜率为－1，即线段AB 中垂线的方程为y －0＝－1×(x －1)，整理可得x ＋y －1＝0，故B 正确；对于C ，圆O 1：x 2＋y 2－2x ＝0，圆心O 1(1,0)到直线x －y ＝0的距离d ＝|1－0|12＋(－1)2＝22，半径r ＝1，所以AB ＝21－⎝ ⎛⎭⎪⎫222＝2，故C 不正确； 对于D ，P 为圆O 1上一动点，圆心O 1(1,0)到直线x －y ＝0的距离为d ＝22，半径r ＝1，即P 到直线AB 距离的最大值为22＋1，故D 正确．13．已知两圆C 1、C 2和x 轴正半轴、y 轴正半轴及直线x ＋y ＝2都相切，则两圆圆心的距离C 1C 2＝________.答案4解析因为两圆C 1，C 2和x 轴正半轴、y 轴正半轴及直线x ＋y ＝2都相切，所以两圆圆心都在直线y ＝x 上，设C 1(a ，a )，则圆C 1的方程为(x －a )2＋(y －a )2＝a 2，设C 2(b ，b )，则圆C 2的方程为(x －b )2＋(y －b )2＝b 2，因为两圆均与直线x ＋y －2＝0相切，所以|a ＋a －2|2＝a ⇒(a －2)2＝2⇒a ＝2±2， 令a ＝2－2，则b ＝2＋2，所以两圆圆心的距离C 1C 2＝(b －a )2＋(b －a )2＝4.14．在平面直角坐标系xOy 中，已知圆C 1 : x 2＋y 2＝8与圆C 2 : x 2＋y 2＋2x ＋y －a ＝0相交于A ，B 两点．若圆C 1上存在点P ，使得△ABP 为等腰直角三角形，则实数a 的值组成的集合为________________．答案{}8，8－25，8＋25解析由题意知，直线AB 为2x ＋y ＋8－a ＝0， 当∠P AB ＝90°或∠PBA ＝90°时，设C 1到AB 的距离为d ，因为△ABP 为等腰直角三角形，所以d ＝12AB ，即d ＝8－d 2，所以d ＝2，所以|8－a |22＋12＝d ＝2，解得a ＝8±25；当∠APB ＝90°时，AB 经过圆心C 1，则8－a ＝0，即a ＝8.15．若点M ，N 在圆C 1：x 2＋y 2＝1上运动，且MN ＝3，点P (x 0，y 0)是圆C 2：x 2＋y 2－6x －8y ＋24＝0上一点，则|PM→＋PN →|的取值范围为________.答案[7,13]解析设圆C 1的半径为r ＝1，因为点M ，N 在圆C 1：x 2＋y 2＝1上运动，且MN ＝3，所以圆心C 1到线段MN 中点的距离为r 2－MN 24＝12，故线段MN 的中点H 在圆C 3：x 2＋y 2＝14上，而|PM →＋PN →|＝2|PH →|，圆C 2：(x －3)2＋(y －4)2＝1.故C 2C 3－12－1≤PH ≤C 2C 3＋12＋1，即72≤PH ≤132，故|PM→＋PN →|＝2|PH →|∈[7,13]． 16．已知圆C ：x 2＋y 2－6x －8y ＋21＝0.(1)若直线l 1过定点A (1,1)，且与圆C 相切，求l 1的方程；(2)若圆D 的半径为3，圆心在直线l 2：x －y ＋2＝0上，且与圆C 外切，求圆D 的方程． 解(1)圆C ：x 2＋y 2－6x －8y ＋21＝0化为标准方程为(x －3)2＋(y －4)2＝4， 所以圆C 的圆心为(3,4)，半径为2.①若直线l 1的斜率不存在，即直线为x ＝1，符合题意． ②若直线l 1的斜率存在，设直线l 1的方程为y －1＝k (x －1)． 即kx －y －k ＋1＝0.由题意知，圆心(3,4)到已知直线l 1的距离等于半径2，所以|3k－4－k＋1|k2＋1＝2，即|2k－3|k2＋1＝2，解得k＝512，所以直线方程为5x－12y＋7＝0.综上，所求l1的方程为x＝1或5x－12y＋7＝0.(2)依题意，设D(a，a＋2)．又已知圆C的圆心为(3,4)，半径为2，由两圆外切，可知CD＝5，∴(a－3)2＋(a＋2－4)2＝5，解得a＝－1或a＝6.∴D(－1,1)或D(6,8)，∴所求圆D的方程为(x＋1)2＋(y－1)2＝9或(x－6)2＋(y－8)2＝9.。
高一数学圆与圆的位置关系试题答案及解析
高一数学圆与圆的位置关系试题答案及解析1.已知圆C1：(x－2)2＋(y－3)2＝1，圆C2：(x－3)2＋(y－4)2＝9，M，N分别是圆C1，C2上的动点，P为x轴上的动点，则|PM|＋|PN|的最小值为()A．5－4B．－1C．6－2D．【答案】A【解析】圆关于轴对称圆的圆心坐标，半径不变，圆的圆心坐标半径的最小值为连接圆与圆圆心，再减去两圆的半径因此的最小值【考点】圆与圆的位置关系．2.若圆与圆（）的公共弦长为，则_____.【答案】1【解析】因为圆与圆（）的公共弦所在的直线方程为：；又因为两圆的公共弦长为，所以有．【考点】圆与圆的位置关系．3.圆和圆的位置关系为．【答案】内切【解析】通过利用两点间的距离公式计算,寻找其与两圆的半径和,差的关系,判断可知,所以内切.【考点】两圆位置关系的判断.4.经过两圆x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交点，并且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程．【答案】【解析】设经过两圆交点的圆的方程为,整理为,再整理：.圆心坐标为，代入直线方程，解得：，代入得圆的方程：.【考点】经过两圆交点的圆的方程5.圆与圆的位置关系为（）A．两圆相交B．两圆相外切C．两圆相内切D．两圆相离【答案】A【解析】∵，，∴两圆的圆心距，所以两圆相交，故选A．【考点】圆与圆的位置关系．6.两圆相交于点A（1，3）、B（m，－1），两圆的圆心均在直线x－y+c=0上，则m+c的值为（）A．3B．2C．0D．－1【答案】A【解析】由圆的知识可知公共弦的垂直平分线过两圆的圆心，中点为代入直线得，【考点】圆与圆的位置关系点评：两圆相交时，两圆心的连心线是公共弦的垂直平分线7.圆: 与圆: 的位置关系是A．外离B．相交C．内切D．外切【答案】D【解析】∵的圆心为（-2，2）半径为1圆的圆心为（2，5）半径为4，∴，∴两圆外切，故选D【考点】本题考查了两圆的位置关系点评：通过两圆心的距离与半径和（差）的比较即可得到两圆的位置关系8.已知圆与圆相交，则圆与圆的公共弦所在的直线的方程为（）A．B．C．D．【答案】B【解析】∵，，∴两圆的公共弦所在直线方程为x+2y-1=0，【考点】本题考查了圆与圆的位置关系点评：两圆相减即可得到两圆公共弦所在的直线方程9.两圆x2+y2－4x+6y=0和x2+y2－6x=0的连心线方程为（）A．x+y+3=0B．2x－y－5=0．C．3x－y－9=0．D．4x－3y+7=0【答案】C【解析】解：因为两圆的圆心为（2,3）（3,0），则由两点式可知连心线的方程为3x－y－9=0．选C10.（本题满分14分）已知圆，圆，动点到圆,上点的距离的最小值相等.（1）求点的轨迹方程；（2）点的轨迹上是否存在点，使得点到点的距离减去点到点的距离的差为，如果存在求出点坐标，如果不存在说明理由.【答案】（1）点的轨迹方程是.（2）点的轨迹上不存在满足条件的点.【解析】本试题主要是考查了动点的轨迹方程的求解，以及满足动点到定点的距离差为定值的点是否存在的探索性问题的运用。
2.3.1圆与圆的位置关系
- 1 - 安边中学 高一 年级 1 学期 数学学科导学稿 执笔人： 王广青总第 课时 备课组长签字： 包级领导签字： 学生： 上课时间：集体备课一、课题：2.3.1圆与圆的位置关系二、学习目标能根据圆的方程求出圆心距，从而判断圆与圆的位置关系（外离、外切、相交、内切、内含）；三、落实目标【自主预习】问题1：圆与圆有哪些位置关系？问题2：如何判断圆与圆的位置关系？问题3：两圆的公切线有几条？【合作探究】例1判断下列两圆的位置关系：（1）1)2()2(22=-++y x 与16)5()2(22=-+-y x ；（2）088222=-+++y x y x 与024422=--++y x y x .例2圆1C :0542222=-++-+m y mx y x ，圆2C :0322222=-+-++m my x y x ,m 为何值时两圆⑴相切；⑵相交；⑶相离；⑷内含.- 2 - 例3求过点)6,0(A 且与圆C ：0101022=+++y x y x 切于原点的圆的方程。
【检测训练】1. 已知021r <<+，则两圆222x y r +=与22(1)(1)2x y -++=的位置关系是_______________2. 两圆224210x y x y +-++=与2244x y x y ++-10-=的公切线有__________条。
3. 已知两圆2260x y x +-=与224x y y m +-=问m 取何值时，两圆相切.4. 求经过点M(2,-2),且与圆2260x y x +-=与224x y +=交点的圆的方程5. 已知圆C 与圆2220x y x +-=相外切,并且与直线30x y +=相切于点Q(3,-3),求圆C 的方程.反思栏。
2013-2014学年沭阳银河学校高一数学教案：2.2.3《圆与圆的位置关系》
2.2.3圆与圆的位置关系教学目标：1．理解圆与圆的位置关系；2．利用平面直角坐标系中两点间的距离公式求两圆的圆心距；3．会用圆心距与两圆半径之间的大小关系判断两圆的位置关系．教材分析及教材内容的定位：本节教材是本单元的最后一节，从知识结构来看，它是直线与圆位置关系的延续，从解决问题的思想方法来看，它反映了事物内部的量变与质变．通过这些对学生进行辩证唯物主义世界观的教育．所以这一节无论从知识性还是思想性来讲，在几何教学中都占有重要的地位．教学重点：两圆位置关系的判定．教学难点：通过两圆方程联立方程组的解来判断圆与圆的位置关系．教学方法：导学点拨法、电脑、投影．教学过程：一、问题情境1．情境：古希腊哲学家芝诺的学生问他：“老师，难道你也有不懂的地方吗？”芝诺风趣的打了一个比方：“如果有小圆代表你学到的知识，用大圆代表我学到的知识，那么大圆的面积是多一些，但两圆之外的空白，都是我们的无知面，圆越大，其圆周接触的无知面就越多”请你谈谈其中的道理；2．问题1：直线与圆的位置关系的几何特征是通过公共点来刻化的，请同学们猜想一下：圆与圆的位置关系按公共点分类能划分为哪几类？问题2：圆与圆的位置关系有几种情况？问题3：(师指出圆与圆的五种位置关系的名称之后提问)你能给这五种位置关系分别下一个准确的定义吗？二、学生活动1．回顾知识点互相交流；2．在教师引导下，阅读教科书；3．利用类比方法，总结出判定圆与圆的位置关系的方法．4．学生动手在同一个直角坐标系中画出两个圆，观察并思考用数学语言发表自己的解题方法5．在教师的引导下总结判定两圆位置关系的方法—代数法与几何法三、建构数学1．引导学生自己总结给出判定圆与圆位置关系的步骤；2．圆与圆之间有____，____，_____，____，_____五种位置关系．3．判断圆与圆的位置关系有两种方法：（1）几何方法：两圆2221111()()(0)x a y b r r -+-=>与2222222()()(0)x a y b r r -+-=>圆心距d =___________________________________________________,12d r r >+⇔两圆___________________________；12d r r =+⇔两圆___________________________；1212r r d r r -<<+⇔两圆___________________；12d r r =-⇔两圆__________________________；120d r r <<-⇔两圆_______________________；0d =时两圆为______________________________．（2)代数方法：方程组{221112222200x y D x E y F x y D x E y F ++++=++++= 有两组不同实数解⇔___________________________;有两组相同实数解⇔___________________________;无实数解⇔____________________________________．3．两圆的公切线条数．当两圆内切时有_______条公切线；当两圆外切时有________条公切线；相交时有________条公切线；相离时有_________条公切线；内含时_______公切线．四、数学运用1．例题．例1 判断下列两圆的位置关系,并说明它们有几条公切线．2222(1)(2)(2)1(2)(5)16x y x y ++-=-+-=与222226706270x y x x y y ++-=++-=（）与例2 求过点(0,6)A 且与圆22:10100C x y x y +++=切于原点的圆的方程． 例3 已知圆C 1：x 2＋y 2＋4x ＋y ＋1＝0和圆C 2：x 2＋y 2＋2x ＋2y ＋1＝0．（1）判断两圆的位置关系，若两圆相交，求公共弦AB 所在直线的方程及公共弦的长；（2）试求两圆的公切线方程．2．练习．1．两圆x2＋y2＋4x－4y＋7＝0和x2＋y2－4x－10y＋13＝0的公切线的条数为．2．若半径为1的动圆与圆x2＋y2＝4相切，则动圆圆心的坐标满足的关系是．3．圆x2＋y2＝1上动点A到圆(x－3)2＋(y－4)2＝1上动点B间距离的最大值和最小值分别为．4．若两圆x2＋y2＝9与x2＋y2－8x＋6y－8a－25＝0只有惟一的一个公共点，求实数a的值．5．求与圆C：x2＋y2－4x－2y－4＝0相外切，与直线y＝0相切且半径为4的圆方程.6．已知⊙C1：x2＋y2＋6x－4＝0和⊙C2：x2＋y2＋6y－28＝0相交于A、B 两点．求圆心在直线x－y－4＝0上，且经过A、B两点的圆C方程．五、要点归纳与方法小结本节课学习了以下内容：1．圆与圆的五种位置关系2．圆与圆的位置关系的判定：（1）几何方法；（2）代数方法；3．一个思想：数形结合思想方法．。
高一数学圆与圆的位置关系
例3、已知圆C1 : x2+y2+2x+8y-8=0和 圆C2 ：x2+y2-4x-4y-2=0，试判断圆C1与圆C2 的位置关系.
而5 10 3 5 5 10 即 | r1 r2 | 3 5 | r1 r2 |
所以圆C1与圆C2相交，它们有两个公共点A，B.
例3、已知圆C1 : x2+y2+2x+8y-8=0和 圆C2 ：x2+y2-4x-4y-2=0，试判断圆C1与圆C2 的位置关系.
C2 : ( x 2) 2 ( y 2) 2 ( 10) 2
C1的圆心(1,4),半径为r1 5 C2的圆心(2,2),半径为r2 10
连心线长为 (1 2) (4 2) 3 5
2 2
| r1 r2 | 5 10
| r1 r2 | 5 10
( x a) 2 ( y b) 2 r12 设方程组 2 2 2 ( x c) ( y d ) r2 的解的个数为 n
△<0
△=0 △>0
n=0
两个圆相离
n=1
n=2两个圆相切两个相交例3、已知圆C1 : x2+y2+2x+8y-8=0和 圆C2 ：x2+y2-4x-4y-2=0，试判断圆C1与圆C2 的位置关系. 把圆C1和圆C2的方程化为标准方程： 解法一： 2 2 2 C1 : ( x 1) ( y 4) 5
x 2x 3 0
2
(4)
则 (2) 4 1 (3) 16 0
2
所以，方程(4)有两个不相等的实数根x1,x2， 把x1,x2分别代入方程(3)，得到y1,y2. 因此圆C1与圆C2有两个不同的公共点 A(x1,y1),B(x2,y2).
高一数学圆与圆的位置关系
λ=-7
பைடு நூலகம்
1.已知C1:x2+y2=9,C2: (x-2)2+y2=r2，若C1与C2内切， 求r的值 2.已知C1:x2+y2=9,C2: (x-5)2+y2=r2，若C1与C2内切， 求r的值
/ 玻璃瓶生产厂家
有负担//是马上休假吗？/吖德问/封噢点咯点头/又道：/我会料办法の///谢谢//吖德轻轻握咯壹下封噢の手臂/努力勾起壹各笑容//那我先去跟老师说壹声//说完/就走咯出去/封噢拿起手机打咯各电话：/别管用啥啊方法/那次壹定要找到寄那张 照片の人/听到没什么//他壹定别会放过陷害吖德の人/吖德找到李湘/十分抱歉地说道：/对别起/老师/接下来の工作可能需要您壹各人完成咯//李湘壹脸别可思议地看着吖德：/怎么咯？//是那样の/家里突然有急事所以要休假壹段时间/总经理 已经批准咯//吖德别料对方担心/便胡诌咯壹各理由//那……我晓得咯/您就放心吧//虽然自己是吖德の老师/但李湘晓得/人家家里の事他也别方便过问//那就谢谢老师咯//吖德跟李湘告别后就壹各人回咯租房/坐在空空荡荡の家中/吖德有些茫然 /那各时候/她非常料念跟许文坷在壹起の日子/也许是他们两各都把对方看成咯自己の亲人/所以他们在壹起の时候都是很和谐の/吖德拿出手机/看着通讯录上许文坷の名字/犹豫咯许久/终于是忍别住打咯过去//洛洛？/手机另壹边传来吖德熟悉 の声音/有些沙哑/吖德酝酿咯壹下情绪/说：/文坷/好久没见/您过得怎么样？/许文坷没料到吖德会打电话给他/他以为吖德搬出去之后/就别会主动找他咯/是出咯啥啊事吗？/怎么咯/是出啥啊事咯吗？/许文坷焦急地问//没什么//吖德尽量让自 己の语气平静些//就是有点料您咯///您现在别是应该在上班吗？/吖德随便说：/啊/身体有点别舒服/请咯各假///怎么咯？哪里别舒服？要别要我去看您？/吖德急忙
高一必修2多媒体教案4.2.2_圆与圆的位置关系 (1)
4．圆x2+y2=1和圆(x－1)2+(y－1)2=1的公共弦长 为
2
.
5．若圆：x2+y2－2ax+a2=2和x2+y2－2by +b2=1外离， a2+b2>3+2 2 则a、b满足的条件是__________________.
（1）通过两个圆的位置关系的判断，你学到了什么？
（2）判断两个圆的位置关系有几种方法？它们的特点
（1）平面几何法判断圆与圆的位置关系公式：
它们的位置关系有两种判断方法：
第一步：计算两圆的半径r1，r2； 第二步：计算两圆的圆心距d； 第三步：根据d与r1，r2之间的关系，判断两圆的位置 关系 两圆外离：r1+r2<d； 两圆内切：|r1－r2|=d； 两圆外切：r1+r2=d； 两圆内含：|r1－r2|>d.
所以AB=2|AD|= 2 C1 A2 C1 D 2 10
练习：求过两圆x2+y2+6x–4=0和x2+y2+6y–28=0 的交点，且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程.
解：已知两圆的圆心分别为(-3，0)和(0，-3). 则连心线的方程是x+y+3=0.
1 x , x y 3 0, 解得 2 由 x y 4 0 x 7 2
确切的位置关系。
探究： 如图所示，
y Ａ
圆
C1 : x2 y2 2x 3 y 1 0
与圆 C2 : x2 y 2 4x 3 y 2 0 相交于A,B两点， 如何求公共弦的方程？
c2
O Ｂ
x
c1
方法一： 将两圆方程联立，求出两个交点的坐标，利用两 点间的距离公式求得弦长。 方法二： 先来探究一般情形．
高一数学(文)圆和圆的位置关系、空间直角坐标系苏教版知识精讲
高一数学（文）圆和圆的位置关系、空间直角坐标系苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容：圆和圆的位置关系、空间直角坐标系二. 教学目标：1、理解并掌握圆与圆的五种位置关系，并能用圆心距和半径之间的大小关系来判断圆与圆的位置关系。
2、了解空间直角坐标系的定义、建立方程、会用空间直角坐标系刻画点的位置。
3、掌握空间两点间的距离公式及空间两点间中点坐标公式。
三. 知识要点：（一）圆和圆的位置关系1、外离2、外切3、内切4、相交5、内含判断方法：第一步 计算两圆的半径12,r r ；第二步 计算两圆的圆心距d ；第三步 根据d 与12,r r 之间的关系，判断两圆的位置关系。
12d r r >+⇔圆和圆外离 12d r r =+⇔圆和圆外切1212r r d r r -<<+⇔圆和圆相交 12d r r =-⇔圆和圆内切 12d r r <-⇔圆和圆内含二、空间点的直角坐标系 1、空间直角坐标系的定义过定点O ，作三条互相垂直的数轴，它们都以O 为原点且一般具有相同的长度单位.这三条轴分别叫做x 轴(横轴)、y 轴(纵轴)、z 轴(竖轴)；统称坐标轴。
通常把x 轴和y 轴配置在水平面上，而z 轴则是铅垂线；它们的正方向要符合右手规则，即以右手握住z 轴，当右手的四指从正向x 轴以90角度转向正向y 轴时，大拇指的指向就是z 轴的正向，这样的三条坐标轴就组成了一个空间直角坐标系，点O 叫做坐标原点。
（如下图所示）说明：（1）三条坐标轴中的任意两条可以确定一个平面，这样定出的三个平面统称坐标面。
过x 轴与y 轴，y 轴与z 轴及z 轴与x 轴的平面分别称为： xOy 面，yOz 面，zOx 面。
（2）三个坐标平面将空间分成八个卦限。
空间直角坐标系共有八个卦限2、空间点和坐标设点M 为空间一已知点。
我们过点M 作三个平面分别垂直于x 轴、y 轴、z 轴，它们与x 轴、y 轴、z 轴的交点依次为P 、Q 、R ，这三点在x 轴、y 轴、z 轴的坐标依次为x 、y 、z 。
高中数学 2.3 圆的方程 2.3.4 圆与圆的位置关系教案 新人教B版必修2-新人教B版高一必修2
圆与圆的位置关系示X教案整体设计教学分析教材通过例题介绍了利用方程判断两圆的位置关系．让学生进一步感受坐标方法在研究几何问题中的作用．值得注意的是针对学生的实际情况来学习坐标法讨论两圆的位置关系，对于基础较差的学生，建议不学习，对于基础较好的学生可以作为课后阅读教材，否那么本节课的教学目标完不成．三维目标1．掌握圆与圆的位置关系的判定，培养学生分析问题和解决问题的能力．2．了解用坐标方法讨论两圆位置关系，体会坐标方法在研究几何问题中的作用，提高应用能力．重点难点教学重点：利用方程判定两圆位置关系．教学难点：用坐标方法讨论两圆位置关系．课时安排1课时教学过程导入新课设计1.前面我们学习了利用方程判断点与圆的位置关系、直线与圆的位置关系，那么，圆与圆的位置关系有哪几种呢？如何利用方程判断圆与圆之间的位置关系呢？教师板书课题：圆与圆的位置关系．设计 2.我们知道，日食和月食都是一种自然现象，如果把月球、地球、太阳都抽象成圆，那么这两种自然现象就展现了两圆的位置关系，如何利用方程来描述这一现象呢？教师点出课．推进新课新知探究提出问题初中学过的平面几何中，圆与圆的位置关系有几种？画图表示，并指出判断方法.讨论结果：应用示例思路1例1判断以下两个圆的位置关系：(1)C1：x2＋y2－2x－3＝0，C2：x2＋y2－4x＋2y＋3＝0；(2)C1：x2＋y2－2y＝0，C2：x2＋y2－23x－6＝0.解：(1)两圆的方程可分别变形为(x－1)2＋y2＝22，(x－2)2＋(y＋1)2＝(2)2.由此可知圆心C1的坐标为(1,0)，半径r1＝2；圆心C2的坐标为(2，－1)，半径r2＝ 2.设两圆的圆心距为d，那么：d＝|C1C2|＝2－12＋－12＝ 2.r1＋r2＝2＋2，r1－r2＝2－ 2.所以r1－r2<d<r2＋r2.因此这两个圆相交．(2)两圆的方程分别变形为：x2＋(y－1)2＝12，(x－3)2＋y2＝32.由此可知圆心C1的坐标为(0,1)，半径r1＝1；圆心C2的坐标为(3，0)，半径r2＝3，那么两圆的圆心距d＝32＋12＝2，所以d＝r2－r1.因此这两个圆内切．点评：判断两个圆的位置关系．几何法：即两个圆的圆心坐标、半径长、连心线长的关系来判别两个圆的位置关系．设两圆的连心线长为d，那么判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点：①当d>R＋r时，圆C1与圆C2外离；②当d＝R＋r时，圆C1与圆C2外切；③当|R－r|<d<R＋r时，圆C1与圆C2相交；④当d＝|R－r|时，圆C1与圆C2内切；⑤当d<|R－r|时，圆C1与圆C2内含．变式训练1．在平面直角坐标系中分别作出圆心为C1(0,0)，C2(1,1)，半径分别为1,2的两圆，并判断两圆的位置关系．解：作出两圆，如下图．两圆半径分别记作r1和r2，那么r1＝1，r2＝2，圆心距d＝|C1C2|＝0－12＋0－12＝2，于是，1＝|r1－r2|<d<r1＋r2＝3，所以两圆相交．2．判断圆C1：x2＋y2＋2x－6y－26＝0与圆C2：x2＋y2－4x＋2y＋4＝0的位置关系，并画出图形．解：由得圆C1：(x＋1)2＋(y－3)2＝36，其圆心C1(－1,3)，半径r1＝6；圆C2：(x－2)2＋(y＋1)2＝1，其圆心C2(2，－1)，半径r2＝1.于是|C1C2|＝2＋12＋－1－32＝5.又|r1－r2|＝5，即|C1C2|＝|r1－r2|，所以两圆内切．如下图．3．x 2＋y 2－2x ＝0和圆O 2：x 2＋y 2－4y ＝0的位置关系是( ) A ．相离 B ．相交 C ．外切 D ．内切解析：圆O 1：x 2＋y 2－2x ＝0(x －1)2＋y 2＝1， 故圆心为(1,0)，半径为1.圆O 2：x 2＋y 2－4y ＝0x 2＋(y －2)2＝4， 故圆心为(0,2)，半径为2.那么圆心距d ＝1－02＋0－22＝ 5. 而2－1<5<1＋2，即两圆相交． 答案：B例2试用坐标方法讨论两圆位置关系．(此题针对学生实际选用)解：如下图所示，以O 1为坐标原点，使x 轴通过O 1，O 2，且O 2在x 轴的正半轴上，建立直角坐标系xOy.这样，可设⊙O 2的圆心的坐标为(d,0)．这时两圆的圆心距等于d ，两圆的方程分别为 x 2＋y 2＝r 21 ①(x －d)2＋y 2＝r 22. ②将①②两式联立，研究此方程组的解． ①－②，整理可得x ＝r 21－r 22＋d22d .将x 值代入①，得 y 2＝r 21－r 21－r 22＋d224d2＝2dr 1＋r 21－r 22＋d 22dr 1－r 21＋r 22－d 24d2＝[r 1＋d2－r 22][r 22－r 1－d2]4d2＝r 1＋r 2＋d r 1－r 2＋dr 1＋r 2－dr 2－r 1＋d4d2＝[r 1＋r 22－d 2][d 2－r 1－r 22]4d2.由此可见，如果 |r 1－r 2|<d<r 1＋r 2那么等式右边两个因式都为正数，于是方程组有解，且有两解．这时相应的两圆相交于两点(如下图)．如果：r 1＋r 2＝d 或|r 1－r 2|＝d ，那么等式右边分子的因式中至少有一个为0，那么方程组有唯一解，这时两圆相切(外切或内切)(上图(2)(3))．如果：r 1＋r 2<d 或|r 1－r 2|>d ，那么方程组无解，这时两圆不相交(相离或内含)(上图(4)(5))．思路2例3圆C 1：x 2＋y 2＋2x －6y ＋1＝0，圆C 2：x 2＋y 2－4x ＋2y －11＝0，求两圆的公共弦所在的直线方程及公共弦长．分析：因两圆的交点坐标同时满足两个圆方程，联立方程组，消去x 2项、y 2项，即得两圆的两个交点所在的直线方程，利用勾股定理可求出两圆公共弦长．解：设两圆交点为A(x 1，y 1)、B(x 2，y 2)，那么A 、B 两点坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2＋y 2＋2x －6y ＋1＝0，x 2＋y 2－4x ＋2y －11＝0，①②①－②，得3x －4y ＋6＝0. 因为A 、B 两点坐标都满足此方程，所以3x －4y ＋6＝0即为两圆公共弦所在的直线方程． 易知圆C 1的圆心(－1,3)，半径r ＝3.又点C 1到直线的距离为d ＝|－1×3－4×3＋6|32＋－42＝95. 所以AB ＝2r 2－d 2＝232－952＝245，即两圆的公共弦长为245. 点评：处理圆有关的问题，利用圆的几何性质往往比较简单，要注意体会和应用．此题中求两圆公共弦所在直线方程可以作为结论记住．变式训练判断以下两圆的位置关系，如果两圆相交，请求出公共弦的方程．(1)(x ＋2)2＋(y －2)2＝1与(x －2)2＋(y －5)2＝16，(2)x 2＋y 2＋6x －7＝0与x 2＋y 2＋6y －27＝0.解：(1)根据题意，得两圆的半径分别为r 1＝1和r 2＝4，两圆的圆心距d ＝[2－－2]2＋5－22＝5. 因为d ＝r 1＋r 2，所以两圆外切．(2)将两圆的方程化为标准方程，得(x ＋3)2＋y 2＝16，x 2＋(y ＋3)2＝36. 故两圆的半径分别为r 1＝4和r 2＝6， 两圆的圆心距d ＝0－32＋－3－02＝3 2.因为|r 1－r 2|<d<r 1＋r 2，所以两圆相交． 两圆方程相减得公共弦的方程： 6x －6y ＋20＝0，即3x －3y ＋10＝0.例4求过点A(0,6)且与圆C ：x 2＋y 2＋10x ＋10y ＝0切于原点的圆的方程．分析：如下图．所求圆经过原点和A(0,6)，且圆心应在圆的圆心与原点的连线上．根据这三个条件可确定圆的方程．解：将圆C 化为标准方程，得(x ＋5)2＋(y ＋5)2＝50，那么圆心为C(－5，－5)，半径为5 2.所以经过此圆心和原点的直线方程为x －y ＝0.设所求圆的方程为(x －a)2＋(y －b)2＝r 2.由题意，知O(0,0)，A(0,6)在此圆上，且圆心M(a ，b)在直线x －y ＝0上，那么有⎩⎪⎨⎪⎧0－a 2＋0－b 2＝r 2，0－a 2＋6－b 2＝r 2，a －b ＝0，解得⎩⎨⎧a＝3，b ＝3，r ＝3 2.于是所求圆的方程是(x －3)2＋(y －3)2＝18.点评：求圆的方程，一般可从圆的标准方程和一般方程入手，至于选择哪一种方程形式更恰当，要根据题目的条件而定，总之要让所选择的方程形式使解题过程简单．变式训练求经过点A(4，－1)，且与圆C ：(x ＋1)2＋(y －3)2＝5相外切于点B(1,2)的圆的方程．解：如下图，设所求的圆C′的方程为(x －a)2＋(y －b)2＝R 2.因为C′既在弦AB 的垂直平分线上，又在直线BC 上，AB 中垂线方程为x －y －2＝0，BC 所在直线的方程为x ＋2y －5＝0，所以，圆心C′的坐标应满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧a －b －2＝0，a ＋2b －5＝0.解得a ＝3，b ＝1.因为所求圆C′过点A(4，－1)，所以(4－3)2＋(－1－1)2＝R 2＝5.所以，所求圆的方程为(x －3)2＋(y －1)2＝5.知能训练1．在(x ＋k)2＋(y ＋2k ＋5)2＝5(k ＋1)2(k≠－1)所表示的一切圆中，任意两圆的位置关系是( )A ．相切或相交B ．相交C ．相切D ．内切或相交 答案：C2．圆x 2＋y 2＋m ＝0与圆x 2＋y 2－6x ＋8y ＝0没有公共点，那么实数m 的取值X 围为( ) A ．－10<m<0 B ．－100<m<－10 C ．m<－100 D ． 答案：C3．半径为5且与圆x 2＋y 2－6x ＋8y ＝0相切于原点的圆的方程是________．答案：x 2＋y 2＋6x －8y ＝04．一圆过两圆x 2＋y 2＋6x －3＝0和x 2＋y 2－6y －3＝0的交点，圆心在直线x ＋y ＋6＝0上，求此圆的方程．答案：x 2＋y 2＋9x ＋3y －3＝05．求圆心在直线x －y －4＝0上，且经过两圆x 2＋y 2－4x －3＝0和x 2＋y 2－4y －3＝0的交点的圆的方程．解：设经过两圆的交点的圆的方程为x 2＋y 2－4x －3＋λ(x 2＋y 2－4y －3)＝0(λ≠－1)，那么其圆心坐标为(21＋λ，2λ1＋λ)．∵所求圆的圆心在直线x －y －4＝0上，∴21＋λ－2λ1＋λ－4＝0，λ＝－13.∴所求圆的方程为x 2＋y 2－6x ＋2y －3＝0.拓展提升求经过原点，且过圆x 2＋y 2＋8x －6y ＋21＝0和直线x －y ＋5＝0的两个交点的圆的方程．解法一：由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＋8x －6y ＋21＝0，x －y ＋5＝0，求得交点(－2,3)或(－4,1)．设所求圆的方程为x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0.因为(0,0)，(－2 3)，(－4,1)三点在圆上，所以⎩⎪⎨⎪⎧F ＝0，4＋9－2D ＋3E ＋F ＝0，16＋1－4D ＋E ＋F ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧F ＝0，E ＝－95，D ＝195.所以所求圆的方程为x 2＋y 2＋195x －95y ＝0.解法二：设过交点的圆系方程为x 2＋y 2＋8x －6y ＋21＋λ(x－y ＋5)＝0(λ为参数)． 将原点(0,0)代入上述方程得λ＝－215.那么所求方程为x 2＋y 2＋195x －95y ＝0.课堂小结本节课学习了：利用方程判断两圆位置关系，解决与两圆有关的问题．作业本节练习A 1,2题．设计感想这堂课是建立在初中已经对圆与圆的位置关系有个粗略地了解的基础上，对这个位置关系的进一步深化，而且前一堂课学习过直线与圆的位置关系，圆与圆的位置关系的研究和直线与圆的位置关系的研究方法是类似的，所以可以用类比的思想来引导学生自主地探究圆与圆的位置关系．作为解析几何的一堂课，判断圆与圆的位置关系，表达的正是解析几何的思想：用代数方法处理几何问题，用几何方法处理代数问题．所以在教材处理上，对判断两圆位置关系用了几何方法，使学生对解析几何的本质有所了解．备课资料圆的参数方程一般地，在取定的坐标系中，如果曲线上任意一点的坐标x ，y 都是某个变数t 的函数，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＝f t ，y ＝gt.①并且对于t 的每一个允许值，由方程①所确定的点M(x ，y)都在一条曲线上，那么方程组①就叫这条曲线的参数方程，联系x ，y 之间的关系的变数叫做参变数，简称参数．参数方程中的参数可以是有物理、几何意义的变数，也可以是没有明显意义的变数．相对于参数方程来说，前面学过的直接给出曲线上点的坐标关系的方程，叫做曲线的普通方程．参数方程能把曲线上的点坐标通过参数直接地写出来，因此，能比较清楚地说明曲线上点的坐标的特点，尤其是借助于参数方程，可以使有的问题变得容易解决．这也正是在解有关问题时，将普通方程化为参数方程来解的原因．当然在解答有关问题时，根据问题的需要，有时也将参数方程化为普通方程，比如研究有关曲线的性质时，由于我们对普通方程下曲线性质比较熟悉，这时，常把曲线参数方程化为普通方程来研究问题．圆的参数方程参数方程：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝a ＋rcosθ，y ＝b ＋rsinθ.其中，θ为参数，圆心为(a ，b)，r 为半径．需注意的两点：(1)标准方程含有a ，b ，r ，当a ，b ，r 确定下来时，圆的参数方程才唯一地确定下来，确定圆的参数方程同样需要三个独立条件．(2)要掌握圆的标准方程(x －a)2＋(y －b)2＝r 2与参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x ＝a ＋rcosθ，y ＝b ＋rcosθ(θ为参数)之间的互化．。
聚焦圆与圆的位置关系的基本问题
去
和
， 就 得 到 两 圆 的 公 共 弦 所 在 的 直
圆外 切
线 方 程 。 利 用 圆 心 到 弦 所 在 直 线 的 距 离 求 出 弦心距 ， 再 结合 勾股 定理 可 求弦 长。
二 、 圆 系 方 程 的 应 用
可 得 。一 ～ ５或 一 ２ 。 （ ２ ） 当 １ ＜ ｄ＜ ５ 即 １ ＜ ２ ａ ＋ ６ ｎ＋ ５ ＜ ２ ５
￣ ／ ３ ＋ （一 ４）
厂 — 百 ＿『
“） 一 ４ ， 可 知两 圆的 圆心和 半径分 别 为Ｃ （ “，
所以 Ｉ Ａ Ｂ ｔ 一 ２ 一 。 一 ２ √ 。 一 （ 号 ）
２４
一 ＿ ＝ －
，
一 ２ ） ， ｒ 一 ３ ， ｃ （ 一 ｌ ， “ ） ， ｒ 一 ２ 。
网心 （ 、 ．到 公 共 弦 所 在 直 线 的 距 离 为 Ｊ 一 × 一 × ＋ Ｉ
０
（ ４ ） 两 圆 内切 。 解 ： 将 两 圆 方 程 化 成 标 准 方 程 为 Ｃ． ：
【 ～ “） 。 十 （ － ｆ － ｚ） 一 ９＇ ２ ： （ 十 １） 十 （ ． ｙ一
＋ ＋
内切
，
可 得 。一 一 １或 一 一 ２。
（ ＋ － ￣ － ６ｙ一 ２ ８）一 Ｏ， 整 理 可 得
ｏ 十
２８Ａ
一 ＿＿ — 一 ｕ。
：判 断 两 圆 的 位 置 关 系 常 用 几 何 法 ， 即 利 用 两 圆 圆 心 距 与 两 圆 半 径 的 和 与 差 之 间
＜
＋ｒ Ｒ
ｌ 十
。 ｝ 一 一 ７。
时 ， 两 圆相交 ； 当 ｄ— Ｊ Ｒ ～ ，Ｊ 时 ， 两 圆内切 ； 当 （ ， ＝ ＜ Ｉ Ｒ— ｒ ｌ 时， 两 圆 内含 。在 解析 几 何 中 ， 圆
高一数学圆与圆的位置关系
《高中数学》
必修2
4.2与技能 • （1）理解圆与圆的位置的种类； • （2）利用平面直角坐标系中两点间的距离
公式求两圆的连心线长； • （3）会用连心线长判断两圆的位置关系． • 2、情态与价值观 • 让学生通过观察图形，理解并掌握圆与圆
的位置关系，培养学生数形结合的思想． • 二、教学重点、难点：
; 哈利魔法科学 ；
为君失时，贼弟佞臣将作乱矣。后八日大雨雪，阴见间隙而胜阳，篡杀之祸将成也。公不寤，后二年而杀。昭帝始元元年七月，大水雨，自七月至十月。成帝建始三年秋，大雨三十馀日。四年九月，大雨十馀日。《左氏传》愍公二年，晋献公使太子申生帅师，公衣之偏衣，佩之金玦。狐突叹曰 “时，事之征也。衣，身之章也。佩，衷之旗也。故敬其事，则命以始。服其身，则衣之纯。用其衷，则佩之度。今命以时卒，閟其事也。衣以尨服，远其躬也。佩以金玦，弃其衷也。服以远之，时以閟之，尨凉冬杀，金寒玦离，胡可恃也”梁馀子养曰“帅师者，受命於庙，受脤於社，有常服 矣。弗获而尨，命可知也。死而不孝，不如逃之”罕夷曰“尨奇无常，金玦不复，君有心矣”后四年，申生以谗自杀。近服妖也。《左氏传》曰，郑子臧好聚鹬冠，郑文公恶之，使盗杀之，刘向以为近服妖者也。一曰，非独为子臧之身，亦文公之戒也。初，文公不礼晋文，又犯天子命而伐滑， 不尊尊敬上。其后晋文伐郑，几亡国。昭帝时，昌邑王贺遣中大夫之长安，多治仄注冠，以赐大臣，又以冠奴。刘向以为近服妖也。时王贺狂悖，闻天子不豫，弋猎驰骋如故，与驺奴、宰人游居娱戏，骄嫚不敬。冠者尊服，奴者贱人，贺无故好作非常之冠，暴尊象也。以冠奴者，当自至尊坠至 贱也。其后帝崩，无子，汉大臣征贺为嗣。即位，狂乱无道，缚戮谏者夏侯胜等。於是大臣白皇太后，废贺为庶人。贺为王时，又见大白狗冠方山冠而无尾，此服妖，亦犬祸也。贺以问郎中令龚遂，遂曰“
高一数学圆与圆的位置关系
的位置关系，培养学生数形结合的思想． • 二、教学重点、难点：
问题提出
1.点与圆、直线与圆的位置关系 有哪几种？如何判定这些位置关系？
2.圆与圆的位置关系有哪几种？ 如何根据圆的方程判断圆与圆的位 置关系，我们将进一步探究.
知识探究（一）：圆与圆的位置关系
思考1:两个大小不等的圆，其位置关 系有内含、内切、相交、外切、外离 等五种，在平面几何中，这些位置关 系是如何判定的？
思考4:两个大小相等的圆的位置关 系有哪几种？
知识探究（二）：相交圆的交线方程
思考1:已知两圆 C1x2+y2+D1x+E1y+F1=0和 C2： x2+y2+D2x+E2y+F2=0，则方程
x2+y2+D1x+E1y+F1-(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0
表示的图形是什么？
思考2:若两圆C1：x2+y2+D1x+E1y+F1=0 和 C2：x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交， M（x0，y0）为一个交点，则点M（x0， y0）在直线 (D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0上吗？
间静止の运用,他前不久花费了三年半时候也感悟了出来.不过肯定没有黑衣老者威力那么大,能笼罩数十里の范围. "嗡…" 这时远处突然飘来一人,此人身穿一身白色长袍,脚下竟然翻滚着熊熊烈火,将他身边の数十里路都照得红光闪耀,宛如脚踏一朵火烧云般,气势狂霸惊天.他人之所过, 下面の海水纷纷气化,冒起了滚滚水汽,更加将他滔天の气势衬托の强悍了几分. 两人没有废话,白衣人面目阴沉直接一挥手,前面闪耀出一片红光,红光闪电般辐散而去,直接朝黑衣人蔓延而去. 让人震惊の是,红光所过,黑衣人静止の空间纷纷破碎,寒风继续凛冽の吹动,半空のの海浪轰然 落下,发出巨大の响声,砸起片片水花. "火系玄奥?" 白重炙眼睛睁の老大,目不转睛紧紧盯着两人,生怕漏掉一丝,两人举手投足之间,天地为震动,风云为之变色,场面极其震撼. 红光快速辐散而来,眨眼间就达到了黑衣人前方数里.黑衣人却面不改色,将手中の白色竹棍对着前方の空间一 指,一条涟漪般の波动随着从他竹棍前方辐射而去.而前方の红光在被这涟漪拂过,再次被定在了半空中,而整个海面在这波动之下,顷刻间恢复了风平浪静. "这是空间锁定！"白重炙眼中精光暴涨,这空间锁定他无比清楚,并且还用の很是熟练.但是明显这人の空间锁定比他强太多,他可没 办法锁定一片大海の海水,这需要多大能量啊！ "哼！" 白衣人俨然动了真怒了,冷哼一声,突然闭上了眼睛,双手张开,他脚下の火焰在那一刻翻滚の更加厉害了,下方冒起の水汽也将他の身影完全覆盖了进去,他の四周全部是白茫茫一片. 突兀の—— 他の头顶上方突然开始凝聚出一片七 彩の云朵,而后这七彩云朵越来越大,颜色也不断の轮流变幻,将附件百里内照の五彩斑斓,天空这时突然起风了,这风无比の强烈,从远处而来,从四面八方而来,宛如万马奔腾一样,朝他身后聚集. 风本是无形の,现在此刻の风却宛如有形有色般,黑衣人身后の天空,在他展开了双手之后,宛 如招来了千军万马一样,附近の天空都顷刻间变色,气氛变得极其压抑,就连白重炙都感觉一种压抑の令人发悸,窒息の感觉. "俺の意志不可抗拒！" 白衣人睁开了眼睛大喝一声,随着他一声大喝,头顶の七彩云朵土崩瓦解,化成一粒粒各种颜色の微尘,随后和白衣人身后の狂风,形成了一股 股骇人心魄の七彩气流,铺天盖地,霸觉一切朝前狂啸而来. 这一刻,白重炙感觉似乎整个天地都压了过来,任何东西在这七彩气流面前都宛如泥做の一样,都会被直接湮灭,化成粒粒微尘,片片烟粉. 目光所及,七彩气流所过,整个空间都留下了真空一片,什么都没有,滔天の海浪消失了,巨大 の礁石消失了,天地一切都消失了,只留下一片空白.宛如色彩斑斓の图画中,突兀の出现了一抹纯白,这感觉非常の别扭,别扭の让人有种吐血の冲动. "意志之威竟然恐怖如斯?" 白重炙感觉心都要跳了出来,但是却没有感觉身体の任何不适,顾不得感叹,连忙将目光锁定扁舟上の黑衣人,看 他如何破解着天地绝杀,只是一看他却突然眼中一亮,脸上,眼眸中陡然涌现一抹狂喜… 本书来自 聘熟 当前 第肆肆柒章 大战 文章阅读 扁舟上黑衣人面对着如山倒海恐怖の七彩气流,脸色满园丝毫の变幻,眼神微冷,神情自傲,宛如千军万马之前,一将自横刀立马,又宛如狂风暴雨之中, 一松自慨然不动.前方风啸云涌,扁舟却静若磐石,一静一动,竟是那么地怪异. 七彩气流急速掠过,天空中の那抹白色真空逐渐扩大,眨眼间已经到达了扁舟之前.而对面の白衣人嘴角の残意也愈加明显了,眼中火光闪耀,似乎在期待着扁舟和黑衣人,在气流扫过之后,变成齑粉,化成天空中の 那抹白. "嗡！" 黑衣人终于动了,他伸出一只手,温柔の抬起那根白色竹棍,脚步在扁舟上移动,轻轻舞动起来,动作很是轻柔飘逸.宛如一些月下美人,正对着月色梅花翩翩起舞. "这棍法,这步法…" 白重炙眼睛散发出宛如寒星般の灼灼光芒,望着黑衣人在扁舟上踩着诡异の步法,翩翩起舞. 外行看热闹,内行看门道,当然空间法则白重炙脸初登殿堂都算不上,五大基础玄奥都没有完全感悟,更别说内行了.但是他依稀可以感觉到其中蕴含の一丝奇妙. 在他眼里,黑衣人每踏出一步,他那处空间都为之一颤,随即一股波动宛如涟漪般弥漫而去,他の每一棍舞动,都能让空间产生震荡 留下一条道宛如白线般の裂痕.而这些波动和裂痕竟然相互交织起来,形成一幅诡异の图案,这图案,就犹如逍遥阁顶部の那些波纹般,让人看得几多别扭,并且还在不断の移动,不断の组合起来,似乎要形成某种特殊の东西. 黑衣人踏出一百零八步,舞出一百零八棍の时候,他の身子突然间没 有征兆の停了下来.由动到静,却是那么の突兀,好似他从来就没有动过一样.随着他身子停了下来,空中の波纹和白色裂痕也在那一刻停了下来.而后他突然微微一笑,眼中闪过一丝笑意,轻声呼道："绝对领域！" "嗡！" 空中の波纹和白色裂缝在那一刻突然全部土崩瓦解,化成一粒粒の黑 色の尘粒漫步在附近の所有空间,而片刻之后,黑衣人身边凭空出现一些の黑色光罩,光罩内黑蒙蒙一片,宛如被黑雾笼罩般,什么都看不清,光罩外却散发出森冷の黑色幽光. 漫天の七彩气流呼啸而过,黑色光罩前の海水、礁石纷纷消失.眼看就要蔓延过来,然而,这时这黑色の光罩却突然变 幻了,原先一些鹅卵型の光罩突然化成一把大剑,竟然不退反进,无声无息の朝前方拥有着毁灭万物の恐怖气息の七彩气流径直冲去. "这…" 白重炙眼中の光芒更盛了,但是却眯得更紧了,独留下一条缝隙,牢牢锁定着前方の那把黑色の大剑,神情万分紧张. 黑色大剑和七彩气流终于相撞了, 但是却没有预想中の超级大爆炸,没有强烈の冲击波,甚至…连声音都没有发出一丝. 目光所及,那把黑色大剑诡异の扭动起来,宛如一条逆流而上の不咋大的鱼般,在七彩の气流中,不断の摆动着尾巴,朝前方激射而去.而让白重炙和那白衣人震惊の是,那些带有恐怖气息の七彩气流,在进入 黑色光罩の时候,里面黑蒙蒙の烟雾却翻滚起来,宛如一只怪智张开了嘴般,将七彩气流吞噬了,进入の七彩气流片刻都全部消失了,最后都化成了黑蒙蒙の烟雾… "哼！" 对面の白衣人望着,那把黑色の大剑无声无息の朝他快速激射而来,在宛如白纸の天空上格外突显,并且没有半点声音, 感觉尽是那么の诡异.他面色终于动容了,没有犹豫,双手再次张开,头顶上再次开始聚集七彩云朵,身后又开始招来凌冽霸气の无尽寒风. "俺の意志不可抗拒！去！" 白衣人这次将意志凝聚成一把巨型七彩宝剑,对着前方那把无声无息の黑色大剑,针锋相对の,气势磅礴の呼啸而去,要将那 把黑色大剑直接撞碎. 两把大剑都是数百米长,数十米宽,一把气势滔天,散发出七彩の神光,一把却无声无息,独有一抹纯黑.在宛如白纸の真空上闪电般穿行,迎面对撞而去. 两把大剑の剑尖很快就相撞了,还是没有剧烈の爆炸,也没有相互一撞反弹开去,更是一点声音都没有发出.而是两 百巨剑居然相互穿插进去了,七彩巨剑直接插入了那把黑色の巨剑内,七彩の神光,在黑色中怒放の光芒,而黑色烟雾在此刻却黑光暗淡,似乎大势已去,就要烟消云散一样. "哈哈！俺の意志无人能抗拒！"白衣人见此,狂笑起来,脚下冒出熊熊烈火,样子不可一世. "这…" 白重炙也是微微蹙 起了眉梢,有些疑惑,不是说空间强者赢吗?怎么这绝对领域似乎不行了啊? 咦?不对！ 白重炙突然眼睛一缩,眼中再次迸发出一条精光,神情也特别振奋起来. 前方那把黑色大剑内の黑色烟雾,虽然看似要被七彩神光所湮灭,但是却宛如百足之虫死而不僵般,不断の翻滚起来,似乎在垂死挣 扎. 然而,随着时候の推移,黑色烟雾却迟迟没有消散,反而越来越多,七彩神光宛如不断の被黑雾吞噬,渐渐の减少,最后…化成一片
人教新课标版数学高一- 人教A版必修二 4.2.2圆与圆的位置关系
4.2.2 圆与圆的位置关系问题导学一、两圆位置关系的判定活动与探究1已知圆C1：x2＋y2－2ax－2y＋a2－15＝0，圆C2：x2＋y2－4ax－2y＋4a2＝0(a＞0)．试求a为何值时两圆C1，C2的位置关系为：(1)相切；(2)相交；(3)外离；(4)内含．迁移与应用1．圆(x＋2)2＋y2＝4与圆(x－2)2＋(y－1)2＝9的位置关系为()A．内切B．相交C．外切D．相离2．两圆x2＋y2＝1和(x－1)2＋(y－a)2＝4相切，求实数a的值．判断两圆的位置关系一般有两种方法：一是代数法，二是几何法，但因代数法运算烦琐，且容易出错，因此一般采用几何法．二、与两圆相交有关的问题活动与探究2已知圆C1：x2＋y2＋6x－4＝0和圆C2：x2＋y2＋6y－28＝0．(1)求两圆公共弦所在直线的方程；(2)求经过两圆交点且圆心在直线x－y－4＝0上的圆的方程．迁移与应用1．圆x2＋y2－2x－5＝0和圆x2＋y2＋2x－4y－4＝0的交点为A，B，则线段AB的垂直平分线的方程为__________．2．已知圆C1：x2＋y2＋2x－6y＋1＝0，圆C2：x2＋y2－4x＋2y－11＝0．求两圆的公共弦所在直线的方程及公共弦长．已知圆C1：x2＋y2＋D1x＋E1y＋F1＝0与圆C2：x2＋y2＋D2x＋E2y＋F2＝0相交，则(1)两圆方程相减即得两圆公共弦所在直线的方程．(2)过两圆交点的圆的方程可设为x2＋y2＋D1x＋E1y＋F1＋λ(x2＋y2＋D2x＋E2y＋F2)＝0(λ≠－1)．三、与两圆相切有关的问题活动与探究3求与圆C：x2＋y2－2x＝0外切且与直线l：x＋3y＝0相切于点M(3，－3)的圆的方程．迁移与应用1．圆C1：x2＋y2＋4x－4y－5＝0，圆C2：x2＋y2－8x＋4y＋7＝0的公切线条数是__________．2．半径为3的圆与x轴相切，且与圆x2＋(y－1)2＝1外切，求此圆的方程．两圆相切包括外切与内切，外切时，圆心距等于两半径之和，内切时圆心距等于两半径差的绝对值．在题目没有说明是内切还是外切时，要分两种情况进行讨论．当堂检测1．圆O1：x2＋y2－2x＝0和圆O2：x2＋y2＋4y＝0的位置关系是()A．相离B．外切C．内切D．相交2．已知圆A，圆B相切，圆心距为10 cm，其中圆A的半径为4 cm，则圆B的半径为()A．6 cm或14 cm B．10 cmC．14 cm D．无解3．设r＞0，两圆(x－1)2＋(y＋3)2＝r2与x2＋y2＝16的位置关系不可能是()A．相切B．相交C．内切和内含D．外切和外离4．两圆x2＋y2＋2ax＋2ay＋2a2－1＝0和x2＋y2＋2bx＋2by＋2b2－2＝0的公共弦中，最长的弦等于__________．5．以(3，－4)为圆心，且与圆x2＋y2＝64内切的圆的方程是__________．答案：课前预习导学【预习导引】1．外离、外切、相交、内切内含预习交流1提示：两圆相切包括外切与内切两种情况，在解答两圆相切问题时，不能漏掉某种情况．2．(1)r1＋r2|r1－r2|(2)210内切外切外离内含预习交流2提示：代数法有时不能确切判定两圆的位置关系，如方程组只有一组解时，不能判定两圆是内切还是外切，方程组没有解时，不能判定两圆是外离还是内含，通常用几何方法判断两圆的位置关系．课堂合作探究【问题导学】活动与探究1思路分析：求出圆心距，与两半径的和或差比较求出a的值．解：圆C1，C2的方程，经配方后可得：C1：(x－a)2＋(y－1)2＝16，C2：(x－2a)2＋(y－1)2＝1，∴圆心C1(a,1)，C2(2a,1)，半径r1＝4，r2＝1．∴|C1C2|＝(a－2a)2＋(1－1)2＝a．(1)当|C1C2|＝r1＋r2＝5，即a＝5时，两圆外切，当|C1C2|＝r1－r2＝3，即a＝3时，两圆内切．(2)当3＜|C1C2|＜5，即3＜a＜5时，两圆相交．(3)当|C1C2|＞5，即a＞5时，两圆外离．(4)当|C1C2|＜3，即a＜3时，两圆内含．迁移与应用1．B2．解：两圆圆心距为a2＋1，因为两圆相切，所以a2＋1＝2＋1或a2＋1＝2－1，即a2＋1＝3或a2＋1＝1．所以a＝±22或a＝0．活动与探究2思路分析：(1)因为两圆的交点同时满足两个圆的方程，所以两个圆的方程联立消去x2项与y2项，即得两圆的公共弦所在直线的方程．(2)可求出两圆的交点坐标，结合圆心在直线x－y－4＝0上求出圆心坐标与半径，也可利用圆系方程求解．解：(1)设两圆交点为A(x1，y1)，B(x2，y2)，则A，B两点坐标是方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＋6x －4＝0， ①x 2＋y 2＋6y －28＝0 ②的解． ①－②得x －y ＋4＝0．∵A ，B 两点坐标都满足此方程，∴x －y ＋4＝0即为两圆公共弦所在直线的方程．(2)方法一：解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＋6x －4＝0，x 2＋y 2＋6y －28＝0，得两圆的交点A (－1,3)，B (－6，－2)．设所求圆的圆心为(a ，b )，因圆心在直线x －y －4＝0上，故b ＝a －4． 则(a ＋1)2＋(a －4－3)2＝(a ＋6)2＋(a －4＋2)2，解得a ＝12，故圆心为⎝⎛⎭⎫12，－72，半径为892．故圆的方程为⎝⎛⎭⎫x －122＋⎝⎛⎭⎫y ＋722＝892， 即x 2＋y 2－x ＋7y －32＝0．方法二：设所求圆的方程为x 2＋y 2＋6x －4＋λ(x 2＋y 2＋6y －28)＝0(λ≠－1)，其圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫－31＋λ，－3λ1＋λ，代入x －y －4＝0解得λ＝－7．故所求圆的方程为x 2＋y 2－x ＋7y －32＝0．迁移与应用 1．x ＋y －1＝02．解：联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2＋y 2＋2x －6y ＋1＝0，x 2＋y 2－4x ＋2y －11＝0. ①②①－②得3x －4y ＋6＝0．∴3x －4y ＋6＝0即为两圆公共弦所在直线的方程．易知圆C 1的圆心(－1,3)，半径r ＝3．又C 1到直线AB 的距离为d ＝|－1×3－4×3＋6|32＋42＝95， ∴|AB |＝2r 2－d 2 ＝232－⎝⎛⎭⎫952＝245，即两圆的公共弦长为245． 活动与探究3 思路分析：设出圆的标准方程，根据条件列出方程组求解参数． 解：圆C 的方程可化为(x －1)2＋y 2＝1，圆心C (1,0)，半径为1．设所求圆的方程为(x －a )2＋(y －b )2＝r 2(r ＞0)，由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ (a －1)2＋b 2＝r ＋1，b ＋3a －3×⎝⎛⎭⎫－33＝－1，|a ＋3b |2＝r ，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝4，b ＝0，r ＝2.所以所求圆的方程为(x －4)2＋y 2＝4．迁移与应用 1．3 解析：圆C 1：(x ＋2)2＋(y －2)2＝13，圆C 2：(x －4)2＋(y ＋2)2＝13，因此两圆的圆心坐标分别为C 1(－2,2)，C 2(4，－2)，两圆的半径r 1＝r 2＝13．圆心距|C 1C 2|＝(－2－4)2＋(2＋2)2＝213＝r 1＋r 2，∴两圆外切，有3条公切线．2．解：因为所求圆的半径为3且与x 轴相切，所以设圆心坐标为(a ，－3)或(a,3)．又因为所求圆与圆x 2＋(y －1)2＝1外切，所以a 2＋4＝4或a 2＋16＝4，即a ＝±23或a ＝0．所以所求圆的方程为(x ±23)2＋(y －3)2＝9或x 2＋(y ＋3)2＝9．【当堂检测】1．D 2．A 3．D 4．25．(x －3)2＋(y ＋4)2＝9或(x －3)2＋(y ＋4)2＝169。
数学高一年级圆与圆的位置关系
七、课后反思与评价
1、本节课是研究圆与圆的位置关系，重点在两圆位置关系的判
断方法上，教材中只强调了几何法，对代数法没有作出要求，
但本人考虑到学生对几何法的原理初中有一定基础，应该问题
不是很大。几何的代数化是解析几何的精髓，也是以后处理圆
锥曲线的常见方法。我认为本课时增加代数法分析圆与圆的位
2、可能出现的学习障碍： 数形分家
①由给出圆方程画出图形判断圆与圆的位置关系 ②通过两点间距离公式得出圆与圆的位置关系 ③由方程组的解理论讨论曲线交点个数
“学的真谛在于悟，教的真谛在于度”。考虑到学生还 只有直线和圆初步解析几何知识，用代数方法处理几何问题 的探究要适可而止，既要不加重学生的过重负担，又要不扼 杀学生的勇于探索的精神。
2024/8/3
21
2024/8/3
22
（三）情感与态度：
1、通过演示，培养学生用运动变化的观点来分析和发现问题的能 力。 2、通过探索活动，让学生体验成功的喜悦，激励学生的学习兴趣 和信心。
三、教学重点、难点
教学重点：两圆位置关系的判断。
教学难点：通过两圆方程联立方程组的解研究两圆位置关系
及曲线系方程。
四、教法分析
根据教材的重点、难点、教学目标及学生情况分析，本着教 法为学法服务的宗旨，确定这节课宜采用探究发现式教学法。积 极创设问题情景，始终围绕问题展开，由教师与学生一起发现问 题、提出问题，在教师的主导下，分析问题、解决问题。同时向 学生渗透问题意识，培养学生发现问题、解决问题的能力。
位置关系 图形
交点情况
外离
r
外切 相交 内切 内含
2024/8/3
圆与圆的位置关系综合问题
圆与圆的位置关系综合问题
圆与圆之间的位置关系有以下几种情况：
1.相离：两个圆之间没有交集，彼此之间没有任何交点。
此时，两个圆的中心点之间的距离大于两个圆的半径之和。
2.外切：两个圆之间有且只有一个交点，且两个圆的交点恰好是两个圆的外切点。
此时，两个圆的中心点之间的距离等于两个圆的半径之和。
3.相交：两个圆之间有两个交点，但是不包含在彼此内部。
此时，两个圆的中心点之间的距离小于两个圆的半径之和。
4.内切：两个圆之间有且只有一个交点，且两个圆的交点恰好是两个圆的内切点。
此时，两个圆的中心点之间的距离等于两个圆的半径之差的绝对值。
5.包含：一个圆完全包含在另一个圆的内部。
此时，两个圆的中心点之间的距离小于两个圆的半径之差的绝对值。
6.同心：两个圆的中心点重合，半径可以相等也可以不等。
在判断两个圆的位置关系时，可以通过计算两个圆的中心点之间的距离和两个圆的半径之和或半径之差的绝对值来确定。
同时，还需要考虑两个圆是否具有相同的半径，以及是否有共同的交点。
总结一下，圆与圆的位置关系综合问题主要包括相离、外切、相交、内切、包含和同心这几种情况。
判断两个圆的位置关系
可以通过计算两个圆的中心点之间的距离和半径之和或半径之
差的绝对值来确定。
高一数学圆与圆的位置关系试题答案及解析
高一数学圆与圆的位置关系试题答案及解析1.圆和圆的公切线条数为（）A．1条B．2条C．3条D．4条【答案】B【解析】由圆整理得，它的圆心坐标，半径为1.由圆整理得，它的圆心坐标，半径为2.,所以两个圆相交，所以两个圆的公切线有2条．【考点】两圆的公切线条数及方程的确定；圆与圆的位置关系及其判定.2.经过两圆x2+y2+6x-4=0和x2+y2+6y-28=0的交点，并且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程．【答案】【解析】设经过两圆交点的圆的方程为,整理为,再整理：.圆心坐标为，代入直线方程，解得：，代入得圆的方程：.【考点】经过两圆交点的圆的方程3.圆与圆的位置关系是（）A．外离B．相交C．内切D．外切【答案】D【解析】由两圆的方程可知，，∴，故两圆的位置关系为外切．【考点】圆与圆的位置关系．4.圆和的位置关系为（）A．外切B．内切C．外离D．内含【答案】A【解析】两圆的圆心为，半径为，而，则两圆相外切.【考点】本题考查两圆的位置关系，可以通过圆心距与半径和差的大小比较来判断.5.已知圆，交于A、B两点；（1）求过A、B两点的直线方程；（2）求过A、B两点，且圆心在直线上的圆的方程.【答案】（1）（2）【解析】（1）过圆与圆交点的直线，即为两圆公共弦的直线.所以过A、B两点的直线方程. 5分（2）设所求圆的方程为. 6分则圆心坐标为 8分∵圆心在直线上∴将圆心坐标代入直线方程，得 9分解得. 11分∴所求圆的方程为. 12分【考点】圆与圆的位置关系与圆的方程点评：两圆相交时，其公共弦所在直线方程只需将两圆方程相减即可，求解圆的方程的题目常采用待定系数法：设出圆的方程，根据条件列出关于参数的方程组，解方程组得到参数值最后写出方程6.圆和的位置关系是（）A．相离B．外切C．相交D．内切【答案】D【解析】根据题意，由于圆的圆心（1,0），半径为1，和的圆心为（-2,0），半径为4，则可知圆心距d=3,而半径和为5，半径差为3，可知圆心距小于半径差，因此可知是两圆的相互内切，故选D.【考点】两圆的位置关系点评:解决两圆的位置关系的关键是根据圆心距和半径和的关系来确定，属于基础题，也是重要的知识点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
知识回顾
在平面几何中，两个圆的位置关系有
几种？这些位置关系是如何判定的？
d d d
d
d
知识探究（一）
判断两个圆的位置关系的步骤： 1、求两圆的圆心坐标和半径R、r； 2、求两圆的圆心距d；
3、比较d与R-r，R＋r的大小关系。
知识探究（二）
讨论：能否根据两个圆的公共点的个数 判断两圆的位置关系？ 方法：联立两圆的方程构成方程组；再 根据方程组的解的个数判断两圆的位置 关系。
典例讲解例1、 已知：来自圆C1：x2＋y2＋2x＋8y－8＝0，
圆C2：x2＋y2－4x－4y－2＝0， 判断圆C1与圆C2的位置关系.
知识探究（三）
若两圆C1：x2+y2+D1x+E1y+F1=0
和圆C2：x2+y2+D2x+E2y+F2=0相
交，则其公共弦所在直线的方程 (D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0 是 ：
典例讲解 例2、求圆心在直线 x y 4 0 上， 并且经过圆 x 2 y 2 6 x 4 0
与圆
x y 6 y 28 0
2 2
的交点的圆的方程。
作业： 教材：P130 练习
P133习题9、10、11