高中数学-圆与圆的位置关系
【高中数学】直线与圆、圆与圆的位置关系
12+22
5
弦长为 2 r2-d2=2 55. 5
答案:2 55 5
8.若 P(2,1)为圆(x-1)2+y2=25 的弦 AB 的中点,则直线 AB 的方程为________.
-1 解析:因为圆(x-1)2+y2=25 的圆心为(1,0),所以直线 AB 的斜率等于1-0=-1,由
2-1
点斜式得直线 AB 的方程为 y-1=-(x-2),即 x+y-3=0.
2 1- 4 2= 14.
2
[解题技法] 几何法判断圆与圆的位置关系的 3 步骤
(1)确定两圆的圆心坐标和半径长; (2)利用平面内两点间的距离公式求出圆心距 d,求 r1+r2,|r1-r2|; (3)比较 d,r1+r2,|r1-r2|的大小,写出结论.
[课时跟踪检测]
A级
1.若直线 2x+y+a=0 与圆 x2+y2+2x-4y=0 相切,则 a 的值为( )
高中数学学科
=0 的距离 d>2,即 |k+2| >2,解得 0<k<4.
k2+1
3
答案:
0,4 3
3.设直线 y=kx+1 与圆 x2+y2+2x-my=0 相交于 A,B 两点,若点 A,B 关于直线 l:
x+y=0 对称,则|AB|=________.
解析:因为点 A,B 关于直线 l:x+y=0 对称,所以直线 y=kx+1 的斜率 k=1,即 y
(2)直线被圆截得的弦长
Байду номын сангаас
弦心距
d、弦长
l
的一半
1l
及圆的半径 r
构成一直角三角形,且有
r2=d2+
1l 2
2.
2
考点一 直线与圆的位置关系
高中数学课件-2 2圆与圆的位置关系(共25张PPT)
C1 : ( x 1)2 ( y 4)2 52 C1的圆心(1,4), 半径为r1 5 C2 : (x 2)2 ( y 2)2 ( 10)2 C2的圆心(2, 2),半径为r2 10
连心线长为 (1 2)2 (4 2)2 3 5
r O2
R
r
O
O
1
2
外离 O1O2>R+r
外切 O1O2=R+r
相交 │R-r│<O1O2<R+r
O
1
R
Or
2
R
O
1
Or
2
R
O Or
12
内切
内含
同心圆 (一种特殊的内含)
O1O2=│R-r│ 0≤O1O2<│R-r│ O1O2=0
圆与圆的位置关系转化为圆心距d与R+r、|R-r|关系
圆与圆的位置关系的判定方法二(代数法):
弦长公式为| AB | 2 r2 d2
例题(变式):已知圆 C1 : x2 y2 2x 8y 8 0 与圆 C2 : x2 y 2 4x 4 y 2 0
试求两圆公共弦长
解:联立两圆方程得方程组源自x2 y2 2x 8y 8 0 ①
x
2
y2
4x
4
y
2
0
②
①-②得
x 2y 1 0 ③
把上式代入① x2 2x 3 0 解得x1 1, x2 3
x1 y1
1 ,
1
x2 y2
3 1
所以交点A,B坐标分别为(-1,1),(3,-1)
思考3:
已知两圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0 和C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交,
高中数学选择性必修一课件:圆与圆的位置关系
探究 1 依据两圆位置关系的条件判断.
思考题 1 若 t∈[-1,1],讨论两圆 C1:16x2+16y2+16x+32y-61=0 与 C2:(x-t)2+(y-1)2=116的位置关系.
【解析】 ∵圆 C1:x+122+(y+1)2=8116,
∴两圆圆心距|C1C2|= t+122+(1+1)2= ∵t∈[-1,1],∴2≤|C1C2|≤2.5.
①③联立,转化为直线与圆的交点和弦长问题.
课时学案
题型一 两圆位置关系的判断
例 1 已知圆 C1:x2+y2-2mx+4y+(m2-5)=0 与圆 C2:x2+y2+2x-2my +(m2-3)=0,则 m 为何值时:
(1)两圆外离;(2)两圆外切;(3)两圆相交;(4)两圆内含. 【思路分析】 根据圆与圆的位置关系来判定. 【解析】 C1:(x-m)2+(y+2)2=9, C2:(x+1)2+(y-m)2=4. (1)若两圆外离,则 (m+1)2+(m+2)2>3+2, (m+1)2+(m+2)2>25,m2+3m-10>0, 解得 m<-5 或 m>2.
题型四 圆系问题
例 4 求圆心在直线 x-y-4=0 上且经过两圆 x2+y2-4x-6=0 和 x2+y2- 4y-6=0 的交点的圆的方程.
【思路分析】 可联立两圆方程求交点坐标,进而求出圆的圆心和半径;也 可利用过两圆交点的圆系方程,根据已知条件求出待定系数.
【解析】 方法一:由xx22++yy22--44xy--66==00,, 得yx= 2+xy,2-4y-6=0.得xy11= =- -11,或xy22= =33, . ∴两圆 x2+y2-4x-6=0 和 x2+y2-4y-6=0 的交点分别为 A(-1,-1), B(3,3).线段 AB 的垂直平分线方程为 y-1=-(x-1). 由yx- -1y-=4-=(0,x-1),得xy==3-,1. ∴所求圆的圆心为(3,-1), 半径为 (3-3)2+(3+1)2=4. ∴所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=16.
高中数学必修:圆与圆的位置关系
通过学习与实际生活密切相关的应用题,加强数学知识的应用能力和解决实际问题的能力 。
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02
相交与相切情况探讨
相交时性质分析
01
两圆相交于两点,这两 点称为交点。
02
每个圆的圆心到交点的 距离都等于该圆的半径 。
03
两圆圆心连线(称为连 心线)垂直平分两圆交 点连线。
04
两圆相交时,其公共弦 小于两圆半径之和且大 于两圆半径之差。
相切时性质分析
01
02
03
04
两圆相切时,它们仅有一个公 共点,称为切点。
03
忽视公共弦的存在性
在求解与圆有关的问题时,要注意考虑是否存在公共弦的情况,避免遗
漏解。
解题策略分享
画图辅助分析
在解决与圆有关的问题时,可以画出草图辅助分析,帮助理解题目 条件和解题思路。
利用已知条件列方程
根据题目给出的已知条件,列出相应的方程或不等式,通过求解方 程或不等式来解决问题。
分类讨论思想
注意安全
在使用尺规等尖锐工具时,要 注意安全,避免划伤皮肤。
06
知识点回顾与总结
关键知识点梳理
圆的标准方程和一般方程
两点间距离公式
能够熟练掌握并灵活运用两种方程形式。
用于计算两圆心的距离,从而判断两圆的 位置关系。
圆与圆的位置关系判断
公共弦问题
通过比较圆心距与两圆半径之和或之差的 关系,确定两圆的位置关系(相离、外切 、相交、内切、内含)。
例题2:已知两圆相切,且 圆心距为8cm,一圆的半径 为3cm,求另一圆的半径。
解析:设另一圆的半径为 $R$ cm,由于两圆相切, 则圆心距等于两圆半径之和 或之差,即$8 = R + 3$或 $8 = |R - 3|$,解得$R = 5$ cm或$R = 11$ cm(舍 去,因为此时两圆相离), 因此另一圆的半径为5cm。
高中数学《2、4圆与圆的位置关系》知识点+教案课件+习题
知识点:1、设两圆的圆心连线线长为d,两圆的半径分别为R,r。
则两圆有如下位置关系,如下图所示:(1)、两圆外离d>R+r;(2)、两圆外切d = R+r;(3)、两圆相交R-r<d<R+r(R>r)(4)、两圆内切d = R-r;(R>r)(5)、两圆内含d<R-r。
(R>r)2、定理:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。
如下图所示,O1O2为圆心,AB为两圆的公共弦,则有AB⊥O1O2,且AB被O1O2平分。
视频教学:练习:A.外离B.外切C.相交D.内切2、已知两圆半径分别为2和3,圆心距为d,若两圆没有公共点,则下列结论正确的是()A.0<d<1B.d>5C.0<d<1或d>5D.0≤d<1或d>53、若⊙O1与⊙O2相切,且O1O2=5,⊙O1的半径r1=2,⊙O2的半径r2是()A. 3 B. 5C.7 D. 3 或7课件:教案:【教学目标】1.知识与技能(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.过程与方法设两圆的连心线长为l,则判断圆与圆的位置关系的依据有以下几点:(1)当l >r1+r2时,圆C1与圆C2相离;(2)当l = r1+r2时,圆C1与圆C2外切;(3)当|r1 – r2|<l<r1+r2时,圆C1与圆C2相交;(4)当l = |r1– r2|时,圆C1与圆C2内切;(5)当l<|r1– r2|时,圆C1与圆C2内含。
3.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。
【教学重难点】用坐标法判断圆与圆的位置关系。
【教学过程】备选例题例1 已知圆C1:x2 + y2– 2mx + 4y + m²– 5 = 0,圆C2:x2 + y2 + 2x – 2my + m²– 3 = 0,m为何值时,(1)圆C1与圆C2相外切;(2)圆C1与圆C2内含。
人教版新课标高中数学圆和圆的位置关系 (共30张PPT)教育课件
: 其实兴趣真的那么重要吗?很多事情我 们提不 起兴趣 可能就 是运维 我们没 有做好 。想想 看,如 果一件 事情你 能做好 ,至少 做到比 大多数 人好, 你可能 没有办 法岁那 件事情 没有兴 趣。再 想想看 ,一个 刚来到 人世的 小孩, 白纸一 张,开 始什么 都不会 ,当然 对事情 开始的 时候也 没有 兴趣这 一说了 ,随着 年龄的 增长, 慢慢的 开始做 一些事 情,也 逐渐开 始对一 些事情 有兴趣 。通过 观察小 孩的兴 趣,我 们可以 发现一 个规律 ,往往 不是有 了兴趣 才能做 好,而 是做好 了才有 了兴趣 。人们 总是搞 错顺序 ,并对 错误豪 布知晓 。尽管 并不绝 对是这 样,但 大多数 事情都 需要熟 能生巧 。做得 多了, 自然就 擅长了 ;擅长 了,就 自然比 别人做 得好; 做得比 别人好 ,兴趣 就大起 来,而 后就更 喜欢做 ,更擅 长,更 。。更 良性循 环。教 育小孩 也是如 此,并 不是说 买来一 架钢琴 ,或者 买本书 给孩子 就可以 。事实 上,要 花更多 的时间 根据孩 子的情 况,选 出孩子 最可能 比别人 做得好 的事情 ,然后 挤破脑 袋想出 来怎样 能让孩 子学会 并做到 很好, 比一般 人更好 ,做到 比谁都 好,然 后兴趣 就自然 出现了 。
线是两圆公共弦 AB所在的直线
①-②得
y
x2y10 ③
探究:画出圆C1与圆 C2以及直线方程③ , 你发现了什么?
A
O
C2 Bx
C1
题型 与两圆公共弦有关的问题 例3: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的直线方程 及公共弦长.
2.5圆与圆的位置关系课件-人教A版高中数学选择性必修第一册
新教材新高 考
典例解析
新教材 新
解得 故圆心为
,半径为
故圆的方程为
即x²+y²-x+7y-32=0.
(方法2)设所求圆的方程为x²+y²+6x-4+λ(x²+y²+6y-28)=0(λ≠-1),
其圆心为
,代入x-y-4=0,解得λ=-7.
故所求圆的方程为x²+y²-x+7y-32=0.
新教材新高
归纳总结
新教材 新 高
相交弦及圆系方程问题的解决 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
.m+c=5-2=3.
答案:3
典例解析
例 3求与圆x²+y²-2x=0外切且与直线x+ √3y=0相切于点M(3,-√3) 的圆的方程.
新教材新
思路分析:设圆的方程,利用两圆外切和直线与圆相切建立方程组求得.
解:设所求圆的方程为(x-a)²+(y-b)²=r² (r>0),
由题知所求圆与圆x²+y²-2x=0外切,
解析::x²+y²=a表示一个圆, .∴a>0. 两圆的圆心、半径长分别为(0,0), √a与(-3,4),6. 由于两圆内切,则
高中数学-圆与圆的位置关系课件PPT
0 ≤ d<R-r
2
R-r <d<R+r
d=R+r
1
d=R-r
思想方法:类比方法与分类讨论
T. . . 01 02
. T. .
01
02
说明:相切两圆的连心线必经过切点。
小 要确定两圆的位置关系,关键是计算出 结 数据d、(r1+r2)和(r1–r2)这三个量,再把它们进
行大小比较.(r1>r2)
1、⊙O1和⊙O2的半径分别为2cm和5cm,在下列情 况下,分别求出两 圆的圆心距d的取值范围:
(1)外离 ___d_>_7___
(2)外切 ___d_=_7___
(3)相交 _3__<_d_<_7______(4)内切 __d_=__3___ (5)内含___0__≤_d_<__3__
切点
外切:两圆有惟一公共点,并且除了公共点
外,一个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫 两圆外切.
相交:两圆有两个公共点时,叫两圆相交. 切点
内切:两圆有一个公共点,并且除了公共点
外,一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫 两圆内切.
特例
内含:两圆无公共点,并且一个圆上的点都在
另一个圆的内部时,叫两圆内含.
2、如图,两个圆的圆心都在x轴上,交点
为A、B ,已知点A的坐标为(-2,3),
则点B的坐标为_______。
y
A
○′
○x
B
随堂练习
1.已知半径为1厘米的两圆外切,半径为2厘米 且和这两圆都相切的圆共有 3 个.
2.三角形三边长分别为5厘米、12厘米、13厘 米,以三角形三个顶点为圆心的三个圆两两 外切,则此三个圆的半径分别多少?
高中数学必修二-圆与圆的位置关系
圆与圆的位置关系知识集结知识元圆与圆的位置关系及其判定知识讲解圆与圆的位置关系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+r2d=r1+r2|r1-r2|<d<r1+r2d=|r1-r2|d<|r1-r2|一、几何方法:设,则有:与外离与外切与相交与内切与内含二、代数方法:方程组(1)有两组不同实数解⇔两圆相交;(2)有两组相同实数解⇔两圆相切;(3)无实数解⇔两圆外离或内含.例题精讲圆与圆的位置关系及其判定例1.圆x2+y2+2x+6y+9=0与圆x2+y2﹣6x+2y+1=0的位置关系是()A.相交B.外切C.相离D.内切例2.已知圆,圆分别为圆C1和C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为()A.7B.8C.10D.13例3.已知两圆相交于A(﹣1,3),B(﹣6,m)两点,且这两圆的圆心均在直线x﹣y+c=0上,则m+2c的值为()A.﹣1B.26C.3D.2两圆的公切线条数及方程知识讲解一、两圆的公切线条数:(1)当两圆内切时有1条公切线;(2)当两圆外切时有3条公切线;(3)相交时有2条公切线;(4)相离时有4条公切线;(5)内含时无公切线.例题精讲两圆的公切线条数及方程例1.圆C1:x2+y2+4x+4y+4=0与圆C2:x2+y2﹣4x﹣2y﹣4=0公切线条数为()A.1B.2C.3D.4例2.两圆(x﹣m)2+y2=9和x2+(y+n)2=4恰有3条公切线,则m+n的最大值为()A.10B.10C.5D.5例3.若两圆x2+y2﹣2ax+4y+a2﹣5=0和x2+y2+2x﹣2ay+a2﹣3=0有3条公切线,则a=()A.﹣1或﹣2B.﹣1或﹣5C.﹣2或2D.﹣5或2例4.已知圆C1:(x﹣1)2+y2=2和圆C2:(x﹣3)2+(y﹣2)2=r2恰好有3条公切线,则圆C2的周长为()A.πB.πC.2πD.4π圆系方程知识讲解一、圆系方程圆系:具有某种共同性质的圆的集合,称为圆系.(1)同心圆系为常数,为参数.(2)圆心共线且半径相等圆系为常数,圆心在直线上移动.(3)过两已知圆的交点的圆系方程为即.当时,方程变为表示过两圆的交点的直线(当两圆是同心圆时,此直线不存在),当两圆相交时,此直线为公共弦所在直线;当两圆相切时,此直线为两圆的公切线;当两圆相离时,此直线为与两圆连心垂直的直线.(4)过直线与圆交点的圆系方程设直线与圆相交,则方程表示过直线与圆的两个交点的圆系方程.例题精讲圆系方程例1.经过两圆x 2+y 2=9和(x+4)2+(y+3)2=8的交点的直线方程为()A .8x+6y+13=0B .6x﹣8y+13=0C .4x+3y+13=0D .3x+4y+26=0例2.圆心在直线x﹣y﹣4=0上,且经过两圆x 2+y 2﹣4x﹣3=0,x 2+y 2﹣4y﹣3=0的交点的圆的方程为()A .x 2+y 2﹣6x+2y﹣3=0B .x 2+y 2+6x+2y﹣3=0C .x 2+y 2﹣6x﹣2y﹣3=0D .x 2+y 2+6x﹣2y﹣3=0例3.已知圆方程C 1:f(x,y)=0,点P 1(x 1,y 1)在圆C 1上,点P 2(x 2,y 2)不在圆C 1上,则方程:f(x,y)﹣f(x 1,y 1)﹣f(x 2,y 2)=0表示的圆C 2与圆C 1的关系是()A .与圆C 1重合B .与圆C 1同心圆C .过P 1且与圆C 1圆心相同的圆D .过P 2且与圆C 1圆心相同的圆相交弦问题知识讲解一、两圆相交公共弦:(1)两圆相交时,公共弦所在的直线方程若圆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,则两圆公共弦所在直线的方程为(D 1-D 2)x+(E 1-E 2)y+F 1-F 2=0.(2)公共弦长的求法: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、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.例题精讲相交弦问题例1.两圆(x﹣2)2+(y+3)2=13和(x﹣3)2+y2=9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例2.两圆C1:x2+y2=10,C2:x2+y2+2x+2y﹣14=0,则经过两圆的公共弦长为()A.B.C.D.例3.'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的直线方程及公共弦长.'备选题库知识讲解本题库作为知识点“圆与圆的位置关系及其盘点”的题目补充.例题精讲备选题库例1.圆x2+4x+y2=0与圆(x-2)2+(y-3)2=r2有三条公切线,则半径r=()A.5B.4C.3D.2例2.圆x2+y2-2x=0和圆x2+y2+4y=0的公切线个条数为()A.1B.2C.3D.4例3.如果圆(x-a)2+(y-a)2=1(a>0)上总存在点到原点的距离为3,则实数a的取值范围为()A.B.C.D.例4.圆x2+y2=4与圆x2+y2-2x+4y-4=0的位置关系是()A.相离B.相交C.相切D.内含圆的线性规划问题知识讲解利用线性规划的知识处理圆的相关问题.例题精讲圆的线性规划问题例1.'已知点P(x,y)在圆x2+y2﹣6x﹣6y+14=0上(1)求的最大值和最小值;(2)求x2+y2+2x+3的最大值与最小值;(3)求x+y的最大值与最小值.'例2.'已知点P(x,y)是圆(x+2)2+y2=1上任意一点.(1)求P点到直线3x+4y+12=0的距离的最大值和最小值;(2)求x﹣2y的最大值和最小值;(2)求的最大值和最小值.'例3.'.已知点P(x,y)在圆(x﹣2)2+y2=1上运动,分别求下列各式的最大值和最小值.(1)z=2x+y;(2)z=;(3)z=x2+2x+y2﹣2y.'直线与圆的综合应用知识讲解1.直线与圆的位置关系【知识点的认识】1.直线与圆的位置关系2.判断直线与圆的位置关系的方法直线Ax+By+C=0与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0)的位置关系的判断方法:(1)几何方法:利用圆心到直线的d和半径r的关系判断.圆心到直线的距离d=①相交:d<r②相切:d=r③相离:d>r(2)代数方法:联立直线与圆的方程,转化为一元二次方程,用判别式△判断.由消元,得到一元二次方程的判别式△①相交:△>0②相切:△=0③相离:△<0.例题精讲直线与圆的综合应用例1.'已知以点P为圆心的圆经过点A(﹣1,0)和B(3,4),线段AB的垂直平分线交圆P于点C和D,且|CD|=4.(1)求直线CD的方程;(2)求圆P的方程.'例2.'已知圆心在x轴上的圆C与直线l:4x+3y﹣6=0切于点M(,).(1)求圆C的标准方程;(2)已知N(2,1),经过原点,且斜率为正数的直线L与圆C交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两点.(ⅰ)求证:+为定值;(ii)求|PN|2+|QN|2的最大值.'备选题库知识讲解本题库作为知识点“直线与圆的综合应用”的题目补充.例题精讲备选题库由直线x=0上的一点向圆(x-3)2+y2=1引切线,则切线长的最小值为()A.1B.C.D.3例2.若直线l:ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则当取最小值直线l的斜率为()A.2B.C.D.例3.过点(1,3)且与圆(x+1)2+y2=4相切的直线方程为()A.5x-12y+31=0B.y=3或4x+3y-13=0C.x=1或5x-12y+31=0D.x=1或5x+12y-41=0例4.若圆C:x2+(y-4)2=18与圆D:(x-1)2+(y-1)2=R2的公共弦长为6,则圆D的半径为()A.5B.2C.2D.2当堂练习单选题练习1.已知动直线y=kx-1+k(k∈R)与圆C:x2+y2-2x+4y-4=0(圆心为C)交于点A、B,则弦AB最短时,△ABC的面积为()A.3B.6C.D.2若直线l:ax+by=1与圆C:x2+y2=1无交点,则点P(b,a)与圆C的位置关系是()A.点在圆上B.点在圆外C.点在圆内D.不能确定练习3.经过点P(2,-1)且被圆C:x2+y2-6x-2y-15=0所截得的弦最短时的直线l的方程为()A.2x-y-6=0B.2x+y-6=0C.x+2y=0D.x-2y=0练习4.阿波罗尼斯是亚历山大时期的著名数学家,“阿波罗尼斯圆”是他的主要研究成果之一:若动点P与两定点M,N的距离之比为λ(x>0,且λ≠1),则点P的轨迹就是圆.事实上,互换该定理中的部分题设和结论,命题依然成立.已知点M(2,0),点P为圆O:x2+y2=16上的点,若存在x轴上的定点N(t,0)(t>4)和常数λ,对满足已知条件的点P均有|PM|=|PN|,则λ=()A.1B.C.D.练习5.若函数y=-的图象与直线x-2y+m=0有公共点,则实数m的取值范围为()A.[-2-1,-2+1]B.[-2-1,1]C.[-2+1,-1]D.[-3,1]填空题练习1.若圆x2+(y-1)2=4上恰有2个不同的点到直线的距离为1,则m的取值范围为________________练习2.圆C:(x-1)2+y2=1的圆心到直线l:x-y+a=0(a>0)的距离为,则a的值为___.练习3.已知直线x+y-2=0与圆O:x2+y2=r2(r>0)相交于A,B两点,C为圆周上一点,线段OC的中点D在线段AB上,且3=5,则r=___.练习4.已知圆C经过直线x+y+2=0与圆x2+y2=4的交点,且圆C的圆心在直线2x-y-3=0上,则圆C的方程为__________________.解答题练习1.'已知圆C:x2+y2+4x-4ay+4a2+1=0,直线l:ax+y+2a=0。
高中数学 4.2圆与圆的位置关系课件1 理 新人教A版必修2
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1
6.圆系方程:
②设圆C∶x2+y2+Dx+Ey+F=0与直线l: Ax+By+C=0,若直线与圆相交,则过交点的圆 系方程为x2+y2+Dx+Ey+F+λ(Ax+By+C)=0 (λ为参 数).
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2
例1.求以圆C1∶x2+y2-12x-2y-13=0和 圆C2:x2+y2+12x+16y-25=0的公共弦为直径的圆方程.
∵圆心C应在公共弦AB所在直线上,
∴ 所求圆的方程为x2+y2-4精x选+pp4t y-17=0.
4
• 完成圆系题单:例题2,7 作业: • 圆系题单剩下的
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6
6.圆系方程:
①设圆C1∶x2+y2+D1x+E1y+F1=0和 圆C2∶x2+y2+D2x+E2y+F2=0.
若两圆相交,则过交点的圆系方程为 x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ为 参数,圆系中不包括圆C2,λ=-1为两圆的公共弦 所在直线方程).
若两圆相切呢?
解法
相减得公共弦所在直线方程为4x+3y-2=0.
∵所求圆以AB为直径,
于是圆的方程为(x-2)2+(y+2)2=25 .
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3
例1.求以圆C1∶x2+y2-12x-2y-13=0和 圆C2:x2+y2+12x+16y-25=0的公共弦为直径的圆方程. 解法二: 设所求圆的方程为: x2+y2-12x-2y-13+λ(x2+y2+12x+16y-25)=0(λ为参数)
【高中数学必修二】4.2.2圆与圆的位置关系.
Rr
O1
O2
外离
O1O2>R+r
Rr
O1
O2
外切
O1O2=R+r
Rr O1 O2
相交
R-r<O1O2<R+r
R
O1 O2r
内切
O1O2=R-r
R
O1 O2r
内含
0≤O1O2<R-r
R
O
1O
r
2
同心圆 (一种特殊的内含)
O1O2=0
判断两圆位置关系 外离 d>R+r
Rr
O1
O2
外切 d=R+r 内切 d=R-r
外切
O1O2=R+r
R
O1 O2r
内含
Rr O1 O2
相交
R-r<O1O2<R+r
从图形上看圆与圆的五种位置关系:
Rr
O1
O2
外离
O1O2>R+r
Rr
O1
O2
外切
O1O2=R+r
R
O1 O2r
内切
O1O2=R-r
R
O1 O2r
内含
0≤O1O2<R-r
Rr O1 O2
相交
R-r<O1O2<R+r
从图形上看圆与圆的五种位置关系:
Rr
O1
O2
R
O1 O2r
内含 0≤d<R-r
R
O1 O2r
相交 R-r<d<R+r
Rr O1 O2
判断两圆位置关系 外离 d>R+r
几何方法
高中数学知识点精讲精析 圆与圆的位置关系
2.2.3 圆与圆的位置关系设两圆的连心线长为,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点: 设两圆圆心分别为O 1,O 2,半径分别为r 1,r 2,. (1)当时,圆与圆相离; 四条公切线 (2)当时,圆与圆外切;三条公切线(3)当时,圆与圆相交; 两条公切线 (4)当时,圆与圆内切; 一条公切线 (5)当时,圆与圆内含; 0条公切线外离 外切相交 内切 内含判断两个圆的位置关系也可以通过联立方程组判断公共解的个数来解决 具体如下: 1.外离2.外切l 21r r l +>1C 2C 21r r l +=1C 2C <-||21r r 21r r l +<1C 2C ||21r r l -=1C 2C ||21r r l -<1C 2C3.内切4.相交5.内含例1.(2006江西理,16)已知圆M:(x+c osθ)2+(y-sinθ)2=1,直线l:y=k x,下面四个命题:(A)对任意实数k与θ,直线l和圆M相切;(B)对任意实数k与θ,直线l和圆M有公共点;(C)对任意实数θ,必存在实数k,使得直线l与和圆M相切;(D)对任意实数k,必存在实数θ,使得直线l与和圆M相切.其中真命题的代号是______________(写出所有真命题的代号)解析:圆心坐标为(-c os θ,sin θ) d =故选(B )(D )点评:该题复合了三角参数的形式,考察了分类讨论的思想. 例2 求满足下列条件的圆的方程.(1)以A (4,9),B (6,3)为直径的圆的方程;(2),A (),B (),C (5,5)外接圆; (3),A (0,0),B (),C (0,)的内切圆; (4)过点A (5,2),B ()圆心在直线上的圆;(5)圆关于直线对称的圆; (6)以()为圆心,且与圆相内切的圆;(7)求与圆及轴.轴均相切的圆. 解: (1),AB 中点M (5,6)∴(2)设圆的方程:∴(3)(4)AB 中点M (4,0), ∴(5)设对称圆圆心P ()|sin |1θϕ≤--=(+)ABC ∆5,1-2,2--ABC ∆0,4-3-2,3-32=-y x 1)4()3(22=-+-y x 0=+y x 4,3-6422=+y x 1)1()1(22=-+-y x x y 10240==AB 10)6()5(22=-+-y x 022=++++F Ey Dx y x ⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+--=++-20240555002280526F E D F E D F E D F E D 25)1()2(22=-+-y x 1)1()1(22=+++y x 2=ABk )4(21:--=x y l 中垂)1,2(32)4(21N y x x y ⇒⎪⎩⎪⎨⎧=---=10=NA 10)1()2(22=-+-y x y x ,半径不变:(6)① 所求圆切于已知圆内 ∴ ∴ ② 已知圆切于所求圆内 ∴ ∴(7)圆心在直线,上① 在上,,② 在上,<1> <2>∴例 3 求证:过圆上点P ()的圆的切线方程为.证明:圆心∴ 相切)3,4(02423134--⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++-=--P y x x y 1)3()4(22=+++y x 64254322<=+3=r 9)4()3(22=++-y x 13=r 169)4()3(22=++-y x x y =x y -=x y -=1)1()1(22=++-y x 1)1()1(22=-++y x x y =r r++=1221223+=r 2121rr --=223-=r 222)223()]223([)]223([-=--+--y x 222)223()]223([)]223([+=++++-y x 022=++++F Ey Dx y x 00,y x 0)(2)(200000=++++++F y y Ex x D y y x x )2,2(ED --r F E D FE DF E D E y D x F E D l d =-+=-+-+=++++--=444444)2()2(44),0(222222202022。
高中数学 圆与圆的位置关系
典例导学
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一
二
三
一、判断两圆的位置关系
当实数k为何值时,两圆C1:x2+y2+4x-6y+12=0,C2:x2+y2-2x14y+k=0相交、相切、相离? 思路分析:求圆C1的圆心C1,半径r1→求圆C2的圆心C2,半径r2→ 求C1C2→利用C1C2与|r1-r2| 和r1+r2的关系求k 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r1=1;
典例导学
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一
二
三
1.☉A的方程x2+y2-2x-2y-7=0与☉B的方程x2+y2+2x+2y-2=0的位 置关系是 . 解析:☉A的方程可写为(x-1)2+(y-1)2=9, ☉B的方程可写为(x+1)2+(y+1)2=4, ∴两圆心A,B之间的距离满足
3-2<|AB|= (1 + 1)2 + (1 + 1)2 =2 2<3+2,
∵|r1-r2|<d<r1+r2, ∴两圆相交 .
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一
二
三
(3)两圆的圆心距 d= (������ + 1)2 + (0-0)2 =|a+1|.
∵-4<a<-2或0<a<2, ∴-3<a+1<-1或1<a+1<3,
即1<|a+1|<3.而两圆的半径分别为2和1, ∴2-1<|a+1|<2+1,即两圆圆心距大于两圆半径差的绝对值而小 于两圆半径和, ∴两圆相交. 已知两圆的方程判断两圆的位置关系时,关键是求出 两圆的半径的差或和与圆心距之间的大小关系,即要先确定圆心坐 标和半径.如果给出圆的一般方程,一般是先化为标准方程,再进行 判断.
高中数学必修二教学课件圆与圆的位置关系共9张PPT
图 形
公共 点个
数
性质 及判 定方
法
例题讲解
例1:判断下列两圆的位置关系
(1) x2 y2 4x 4 y 7 0
与 x2 y2 4x 10 y 13 0
(2)
x2
y2
4
与
x y
3 2cos 1 2cos
判断两圆位置关系的方法:
1.几何方法
小结:
1、圆和圆的五种位置关系、判断及应用。 2、相交两圆的有关计算。 3、圆的几何性质及运用。
A
O
Bx
6. 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上的圆方程是( ) (A)x2+y2+x-5y+2=0 (B)x2+y2-x-5y-2=0 (C)x2+y2-x+7y-32=0 (D)x2+y2+x+7y+32=0
的公切线有且仅有
条。
3. 求与点A(1,2)的距离为1,且与 点B(3,1)之距离为2的直线共有 条。
4.已知以C(- 4,3)为圆心的圆
与圆 x2 y2 1相切,求圆C的方程。
5.过圆 x2 + y2 = 4外一点 P( 3 , 4 )
作圆的两条切线,切点分别为数方法
例题讲解
例1:判断下列两圆的位置关系
(1) x2 y2 4x 4 y 7 0 与 x2 y2 4x 10 y 13 0
(2)
x2 y2 4
与
x y
32 1
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4.2.2 圆与圆的位置关系教案
一、教学目标
1、知识与技能
(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、过程与方法
设两圆的连心线长为l ,则判别圆与圆的位置关系的依据有以下几点:
(1)当21r r l +>时,圆1C 与圆2C 相离;
(2)当21r r l +=时,圆1C 与圆2C 外切;
(3)当<-||21r r 21r r l +<时,圆1C 与圆2C 相交;
(4)当||21r r l -=时,圆1C 与圆2C 内切;
(5)当||21r r l -<时,圆1C 与圆2C 内含;
3、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
重点与难点:用坐标法判断圆与圆的位置关系.
三、教学过程
1.已知两圆:圆C 1:(x-a )2+(y-b )2=r 12
(r 1>0)
圆C 2:(x-c )2+(y-d )2=r 22(r 2>0)
(1)利用连心线长与|r 1+r 2|和| r 1-r 2 |的大小关系判断:
连心线长> |r
1圆C 1与圆C 2相离
连心线长= |r
1圆C 1与圆C 2外切
|r
1-r 2|<连心线长< |r 1圆C 1与圆C 2相交
连心线长= |r
1圆C 1与圆C 2内切
连心线长< |r
1圆C 1与圆C 2内含
(2)利用两个圆的方程组成方程组的实数解的个数: n r d y c x r b y a x 的解的个数为设方程组⎩⎨⎧=-+-=-+-22
222122)()()()(
△
n
两个圆相离
△
n
两个圆相切
△
n
两个圆相交
2.例1 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.
3.练习
(1)已知圆C1: x2+y2+2x+3y+1=0和圆C2 :x2+y2+4x+3y+2=0,试判断圆C1与圆C2的位置关系.
(2)圆x2+y2-2x-5=0与圆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是( ).
A、x+y-1=0
B、 2x-y+1=0
C、x-2y+1=0
D、 x-y+1=0
四、课堂小结
△n两个圆相离
△n两个圆相切
△n两个圆相交
2
4
4
8
8
2
2
2
2
2
=
-
-
-
+
=
-
+
+
+
y
x
y
x
y
x
y
x
解:将两圆方程联立:
圆相交。
所以有两个解,即:两
其判别式为
:
代入第一个圆的方程有
两式相减得:
)2
(
1
4
)2
(
3
2
1
2
2
2
>
-
⨯
⨯
-
-
=
∆
=
-
-
=
-
+
x
x
y
x
所以两圆相交。
半径之差为
半径之和为
两圆圆心之间距离
标准方程:
解:将两个方程整理为
1
2
3
2
17
,1
2
17
2
3
1
)
2
3
2
3
(
)2
1
(
4
17
)
2
3
(
)2
(,
4
9
)
2
3
(
)1
(
2
2
2
2
2
2
<
-
>
+
=
+
-
+
+
-
=
=
+
+
+
=
+
+
+
d
y
x
y
x
n
r
d
y
c
x
r
b
y
a
x
的解的个数为
设方程组
)
(
)
(
)
(
)
(
2
2
2
2
2
1
2
2
⎩
⎨
⎧
=
-
+
-
=
-
+
-
五、作业
教科书130页练习习题 4.2 A组 4,5,6,7 思考:从圆x2+y2=10外一点P(4,2)向该圆引切线,求切线方程.。