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1、(人教版)精品數(shù)學教學資料
4.2.2 圓與圓的位置關(guān)系
【課時目標】 1.掌握圓與圓的位置關(guān)系及判定方法.2.會利用圓與圓位置關(guān)系的判斷方法進行圓與圓位置關(guān)系的判斷.3.能綜合應用圓與圓的位置關(guān)系解決其他問題.
圓與圓位置關(guān)系的判定有兩種方法:
1.幾何法:若兩圓的半徑分別為r1、r2,兩圓的圓心距為d,則兩圓的位置關(guān)系的判斷方法如下:
位置
關(guān)系
外離
外切
相交
內(nèi)切
內(nèi)含
圖示
d與r1、
r2的
關(guān)系
d=r1+r2
|r1-r2|<d
<______
d<______
2.代數(shù)法:
2、通過兩圓方程組成方程組的公共解的個數(shù)進行判斷.一元二次方程
一、選擇題
1.兩圓(x+3)2+(y-2)2=4和(x-3)2+(y+6)2=64的位置關(guān)系是( )
A.外切 B.內(nèi)切 C.相交 D.相離
2.兩圓x2+y2-4x+2y+1=0與x2+y2+4x-4y-1=0的公切線有( )
A.1條 B.2條 C.3條 D.4條
3.圓x2+y2-4x+6y=0和圓x2+y2-6x=0交于A、B兩點,則AB的垂直平分線的方程是( )
A.x+y+3=0 B.2x-y-
3、5=0
C.3x-y-9=0 D.4x-3y+7=0
4.圓C1:(x-m)2+(y+2)2=9與圓C2:(x+1)2+(y-m)2=4外切,則m的值為( )
A.2 B.-5
C.2或-5 D.不確定
5.已知半徑為1的動圓與圓(x-5)2+(y+7)2=16相切,則動圓圓心的軌跡方程是( )
A.(x-5)2+(y+7)2=25
B.(x-5)2+(y+7)2=17或(x-5)2+(y+7)2=15
C.(x-5)2+(y+7)2=9
D.(x-5)2+(y+7)2=2
4、5或(x-5)2+(y+7)2=9
6.集合M={(x,y)|x2+y2≤4},N={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2,r>0},且M∩N=N,則r的取值范圍是( )
A.(0,-1) B.(0,1]
C.(0,2-] D.(0,2]
二、填空題
7.兩圓x2+y2=1和(x+4)2+(y-a)2=25相切,則實數(shù)a的值為________.
8.兩圓交于A(1,3)及B(m,-1),兩圓的圓心均在直線x-y+n=0上,則m+n的值為________.
9.兩圓x2+y2-x+y-2=0和x2+y2=5的公
5、共弦長為____________.
三、解答題
10.求過點A(0,6)且與圓C:x2+y2+10x+10y=0切于原點的圓的方程.
11.點M在圓心為C1的方程x2+y2+6x-2y+1=0上,點N在圓心為C2的方程x2+y2+2x+4y+1=0上,求|MN|的最大值.
能力提升
12.若⊙O:x2+y2=5與⊙O1:(x-m)2+y2=20(m∈R)相交于A、B兩點,且兩圓在點A處的切線互相垂直,則線段AB的長度為________.
13.已知點P(-2,-3)和以點Q為圓心的圓(x-4)2+(y-2)2=9.
6、
(1)畫出以PQ為直徑,Q′為圓心的圓,再求出它的方程;
(2)作出以Q為圓心的圓和以Q′為圓心的圓的兩個交點A,B.直線PA,PB是以Q為圓心的圓的切線嗎?為什么?
(3)求直線AB的方程.
1.判定兩圓位置關(guān)系時,結(jié)合圖形易于判斷分析,而從兩圓方程出發(fā)往往比較繁瑣且不準確,可充分利用兩圓圓心距與兩圓半徑的和差的比較進行判斷.
2.兩圓的位置關(guān)系決定了兩圓公切線的條數(shù).
3.兩圓相交求其公共弦所在直線方程,可利用兩圓方程作差,但應注意當兩圓不相交時,作差得出的直線方程并非兩圓公共弦所在直線方程.
4.2.2 圓與圓的位置關(guān)系
7、答案
知識梳理
1.d>r1+r2 r1+r2 d=|r1-r2| |r1-r2|
2.相交 內(nèi)切或外切 外離或內(nèi)含
作業(yè)設計
1.A [圓心距d=r+R,選A.]
2.C [∵兩圓標準方程為(x-2)2+(y+1)2=4,
(x+2)2+(y-2)2=9,
∴圓心距d==5,
r1=2,r2=3,
∴d=r1+r2,∴兩圓外切,∴公切線有3條.]
3.C [兩圓圓心所在直線即為所求,將兩圓圓心代入驗證可得答案為C.]
4.C [外切時滿足r1+r2=d,
即=5,解得m=2或-5.]
5.D [設動圓圓心為P,已知圓的圓心為A(5,-7),則外切時|PA
8、|=5,內(nèi)切時|PA|=3,所以P的軌跡為以A為圓心,3或5為半徑的圓,選D.]
6.C [由已知M∩N=N知N?M,
∴圓x2+y2=4與圓(x-1)2+(y-1)2=r2內(nèi)切或內(nèi)含,
∴2-r≥,∴0<r≤2-.]
7.±2或0
解析 ∵圓心分別為(0,0)和(-4,a),半徑分別為1和5,兩圓外切時有
=1+5,∴a=±2,
兩圓內(nèi)切時有=5-1,
∴a=0.綜上,a=±2或a=0.
8.3
解析 A、B兩點關(guān)于直線x-y+n=0對稱,
即AB中點(,1)在直線x-y+n=0上,
則有-1+n=0,①
且AB斜率=-1②
由
9、①②解得:m=5,n=-2,m+n=3.
9.
解析 由
②-①得兩圓的公共弦所在的直線方程為x-y-3=0,
∴圓x2+y2=5的圓心到該直線的距離為
d==,
設公共弦長為l,∴l(xiāng)=2=.
10.解 設所求圓的方程為
(x-a)2+(y-b)2=r2,
則
由①②③得.∴(x-3)2+(y-3)2=18.
11.解 把圓的方程都化成標準形式,得(x+3)2+(y-1)2=9,
(x+1)2+(y+2)2=4.
如圖,C1的坐標是(-3,1),半徑長是3;C2的坐標是(-1,-2),半徑長是2.所以,
|C1C2|==.
因此,|MN|的最大值是+5.
12.4
解析 如圖所示,
在Rt△OO1A中,OA=,O1A=2,
∴OO1=5,
∴AC==2,
∴AB=4.
13.解
(1)∵已知圓的方程為
(x-4)2+(y-2)2=32,
∴Q(4,2).
PQ中點為Q′,
半徑為r==,
故以Q′為圓心的圓的方程為
(x-1)2+2=.
(2)∵PQ是圓Q′的直徑,∴PA⊥AQ(如圖所示)
∴PA是⊙Q的切線,同理PB也是⊙Q的切線.
(3)將⊙Q與⊙Q′方程相減,得6x+5y-25=0.
此即為直線AB的方程.