第2课时 圆与圆的位置关系
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.能根据两个圆的方程,判断两个圆的位置关系.(重点)
2.能根据两圆的位置关系,求有关直线或圆的方程.(难点)
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1.通过判断两圆的位置关系,提升直观想象素养.
2.由两圆的位置关系求有关直线方程或圆的方程,培养数学运算素养.
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两圆之间的位置关系
已知两圆:C1:(x-x1)2+(y-y1)2=r,
C2:(x-x2)2+(y-y2)2=r,
则圆心分别为C1(x1,y1),C2(x2,y2),半径分别为r1,r2,圆心距d=|C1C2|=.
则两圆C1,C2有以下位置关系:
位置关系
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圆心距与半径之间的关系
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图示
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两圆相离
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d>r1+r2
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两圆外切
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d=r1+r2
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两圆相交
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|r1-r2|< d<r1+r2
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两圆内切
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d=|r1-r2|
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两圆内含
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d<|r1-r2|
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思考:若两圆只有一个公共点,两圆一定外切吗?
提示:不一定,也可能相内切.
1.圆C1:(x-1)2+(y-2)2=4与圆C2:(x+2)2+(y+2)2=9的位置关系是( )
A.相离 B.外切
C.相交 D.内切
B [圆心距d==5,两圆半径的和r1+r2=2+3=5,则d=r1+r2,即两圆外切.]
2.若圆x2+y2=4与圆x2+y2-2ax+a2-1=0相内切,则a=________.
±1 [圆x2+y2-2ax+a2-1=0,
配方得(x-a)2+y2=1,
两圆的连心线长为=|a|=2-1,
解得a=±1.]
3.圆x2+y2=1与圆(x-1)2+y2=1的公共弦所在的直线方程为________.
x= [设两圆相交于A,B两点,则A,B两点满足两式相减得-2x+1=0,即x=.]
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两圆位置关系的判断
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【例1】 已知圆C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0,圆C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0,则m为何值时:
(1)圆C1与圆C2外切?
(2)圆C1与圆C2内切?
[解] 圆C1,圆C2的方程经配方后为
C1:(x-m)2+(y+2)2=9;C2:(x+1)2+(y-m)2=4.其中C1(m,-2),C2(-1,m),r1=3,r2=2.
(1)如果C1与C2外切,则有=3+2,即(m+1)2+(m+2)2=25,
∴m2+3m-10=0,解得m=-5或m=2.
(2)如果C1与C2内切,则有=3-2,即(m+1)2+(m+2)2=1,
∴m2+3m+2=0,解得m=-2或m=-1.
综上,当m=-5或m=2时,圆C1与圆C2外切;
当m=-2或m=-1时,圆C1与圆C2内切.