圆与圆之间的位置关系
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圆与圆的位置关系的判断方法一、圆与圆的位置关系的判断方法有两种,一种是~d r 法,另一种是判别式法.以下详解这两种方法. 1、~d r 法根据两圆心距与两圆径的大小关系来判断:①外离d R r ; ②外切d R r ; ③相交R r dR r ;④内切dR r ; ⑤内含dR r .其中,R 是大圆的半径,r 是小圆的半径,12||d C C .如果是等圆,那么两圆就没有内切和内含这种位置关系,而有个重合的情况.如果两圆是等圆,那么两圆的位置关系只有外离,外切,相交和重合四种. 2、判别式法已知22111:0C xy D x E y F 1⊙,半径为r 和222222:0C xy D x E y F ⊙,半径为R ,且R r 判断两圆的位置关系:两圆的方程相减,得 121212()()()0D D x E E y F F简记为 0AxBy C其中220A B (1)将(1)式代入其中一个圆的方程中,消去x 或y ,可得一个关于y 或x 一元二次方程,记为20ay by c 或20ax bx c,其中0a①0两圆有两个公共点(相交); ②0两圆有一个公共点(内切或外切); ③0两圆无公共点(内含或外离); 以上②③中,如何区分内切和外切,内含和外离呢?请看以下数学思想方法: 将问题转化为小圆的圆心与大圆的位置关系(亦即点圆位置关系)来判断! 如果圆心1C 在圆2C 的外面,即dR ,那么两圆外切或外离;如果圆心1C 在圆2C 的内部,即d R ,那么两圆内切或内含. 二、两圆方程作差的意义 两圆作差后得到的方程:121212()()()0D D x E E y F F简记为 0AxBy C其中220A B (1)其意义为①当两圆相交时,方程(1)是相交弦所在的直线方程; ②当两圆相切时,方程(1)是过切点的公切线的方程; ③当两圆没有公共点时,方程(1)没有特别的含义. 三、应用举例 例题1 已知22:2440C xy x y 1⊙和222:1090C x y x ⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程.【解析】方法一:~d r 法 圆心1(1,2)C ,半径3r ,圆心2(5,0)C ,半径4R ,则1,7R r R r两圆圆心距为22(15)(20)210(1,7)d所以,两圆相交,将两圆的方程相减可得 124130x y 即为相交弦的方程.方法二:判别式法将两圆的方程相减,得 124130x y 即 1334y x(2) 将(2)式代入222:1090C xy x ⊙得21604723130x x 24724160313224640所以,两圆相交,相交弦所在直线的方程是124130x y .【变式训练】 已知22:650C xy y 1⊙和222:870C x y x ⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程.例题2 已知22:4210C xy x y 1⊙和222:142410C x y x y ⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程.【解析】方法一:~d r 法 圆心1(2,1)C ,半径2r ,圆心2(7,1)C ,半径3R ,则1,5R r R r两圆圆心距为 22(72)(11)5dR r所以,两圆外切,将两圆的方程相减可得 4x 即为所求公切线的方程.方法二:判别式法将两圆的方程相减,得 4x (3)将(3)式代入222:142410C xy x y ⊙得2210y y 2(2)4110所以,两圆相切.小圆圆心1(2,1)C ,坐标代入222:142410C xy x y ⊙中,有222214241211422141170x y x y所以,两圆是外切关系,所求公切线的方程4x .【变式训练】 1.已知22:1C xy 1⊙和222:6890C x y x y ⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程. 2.已知22:46120C x y x y 1⊙和222:680C x y x y⊙,判断两圆的位置关系.。
圆与圆位置关系知识点
在几何学中,圆与圆之间的位置关系涉及到它们的相对位置和相交情况。
以下
是一些关于圆与圆位置关系的重要知识点。
1. 内切:当一个圆完全位于另一个圆内部,并且两个圆的边界相切于一个点时,我们称这两个圆为内切圆。
内切圆的半径小于外切圆的半径。
2. 外切:当一个圆完全位于另一个圆外部,并且两个圆的边界相切于一个点时,我们称这两个圆为外切圆。
外切圆的半径大于内切圆的半径。
3. 相离:当两个圆没有任何交点且没有相切点时,我们称这两个圆为相离圆。
4. 相交:当两个圆有交点时,我们称这两个圆为相交圆。
a. 两个圆相交于两个不同的点时,我们称这种相交为普通相交。
b. 当两个圆的圆心重合且半径相等时,这两个圆相交于一条直径线,我们称
这种相交为重合相交。
5. 同心圆:当两个圆的圆心重合但半径不相等时,我们称这两个圆为同心圆。
这些是圆与圆位置关系的基本知识点,它们帮助我们理解圆的排列方式并解决
与圆相关的几何问题。
了解这些知识点可以为我们进一步学习和应用几何学提供基础。
图1扇形、圆与圆的位置关系一、圆和圆的位置关系.1、外离、外切、相交、内切、内含(包括同心圆)这五种位置关系的定义.(1)外离: 两个圆没有公共点,并且每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外离.(2)外切: 两个圆有惟一的公共点,并且除了这个公共点以外,每个圆上的点都在另一个圆的外部时, 叫做这两个圆外切.这个惟一的公共点叫做切点.(3)相交: 两个圆有两个公共点,此时叫做这个两个圆相交.(4)内切: 两个圆有惟一的公共点,并且除了这个公共点以外,一个圆上的都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内切.这个惟一的公共点叫做切点.(5)内含: 两个圆没有公共点, 并且一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内含.两圆同心是两圆内的一个特例. 2、相切两圆的性质:如果两个圆相切,那么切点一定在连心线上. 3、 相交两圆的性质:相交两圆的连心线垂直平分公共弦. 二、弧长及扇形的面积1、圆周长公式: 圆周长C=2πR (R 表示圆的半径)2. 弧长公式: 弧长180R n l π= (R 表示圆的半径, n 表示弧所对的圆心角的度数)3、扇形定义:一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所组成的图形叫做扇形.4、弓形定义:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形. 弓形弧的中点到弦的距离叫做弓形高. 5、圆的面积公式.2R S π= (R 表示圆的半径) 6、扇形的面积公式:扇形的面积3602R n S π=扇形 (R 表示圆的半径, n 表示弧所对的圆心角的度数)※弓形的面积公式:(如图5) (1)当弓形所含的弧是劣弧时, 三角形扇形弓形S S S -= (2)当弓形所含的弧是优弧时, 三角形扇形弓形S S S += (3)当弓形所含的弧是半圆时, 扇形弓形S R S ==221π提高试题1、如图,两正方形彼此相邻且内接于半圆,若小正方形的面积为16cm 2,则该半圆的半径为( )A. (4+cm B. 9 cmC. D.cm第1题 第2题2、如图,MN 是半径为1的⊙O 的直径,点A 在⊙O 上,∠AMN =30°,B 为AN 弧的中点,点P 是直径MN 上一个动点,则PA+PB 的最小值为( )A .22B .2C .1D .23、已知两圆的半径为R,r 分别是方程X 2-5X+6=0两根,两圆的圆心距为1,两圆的位置关系是( ) A.外离 B.外切 C.内切 D.相交4、已知圆锥的母线长为4,底面半径为2,则圆锥的侧面积等于 ( )A .8πB .9πC .10πD .11π 5、一个圆锥的侧面展开图是半径为1的半圆,则该圆锥的底面半径是 ( ).A .1B .34C .12D .136、 现有一个圆心角为,半径为的扇形纸片,用它恰好围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计).该圆锥底面圆的半径为( )A .B .C .D .7、如图,正方形ABCD 内接于⊙O ,点P 在劣弧AB 上,连接DP ,DP 交AC 于点Q .若QO=PQ ,则QA QC的值为( ) (A )132-(B )32(C )23+(D )23+8、已知锐角△ABC 的顶点A 到垂心H 的距离等于它的外接圆的半径,则∠A 的度数是( ) (A )30° (B )45° (C )60° (D )75°9、如图,已知平行四边形ABCD ,过A 、B 、C 三点的圆交AD 于E ,且与CD 相切。
圆与圆的位置关系知识要点:1.圆与圆的位置关系设两圆半径为R和r,圆心距为d,则两圆的位置关系如下:2.分切线定义:和两个圆都相切的直线叫做两圆的公切线。
当两圆在公切线同旁时,这样的公切线叫做外公切线;当两圆在公切线两旁时,这样的公切线叫做内公切线。
公切线长:公切线上的两个切点间的距离叫做公切线的长。
定理:两圆的两条外分切线长相等,两圆的两条内公切线长也相等。
外公切线的长为;内公切线的长为。
3.相交两圆的性质定理:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。
4.相切两圆的性质定理:相切两圆的连心线经过切点。
1.圆和圆的位置关系(设两圆半径分别为R和r,同心距为d)(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;(4)两圆内切d=R-r;(5)两圆内含d<R-r。
(同心圆(6)是一种内含的特例)2.有关性质:(1)连心线:通过两圆圆心的直线。
如果两个圆相切,那么切点一定在连心线上。
(2)公共弦:相交两圆的连心线垂直平分两圆的公共弦。
(3)公切线:和两个圆都相切的直线,叫做两圆的公切线。
两个圆在公切线同旁两个圆在公切线两旁3.已知两圆半径分别为R、r,同心距为d,填定下表:名称公共点数圆心距半径关系公切线条数内外外离d=R+r相交d=R-r内含一星级题:1.如果两圆有且只有两条公切线,那么这两圆的位置关系是()A.外离 B.外切 C.相交 D.内含2.如果两圆半径分别为3㎝和5㎝,圆心距为2㎝,则两个圆的位置关系为()。
A.外离 B.外切 C.相交 D.内切3.已知⊙O1和⊙O2内切,它们的半径分别为2㎝和3㎝,则两圆圆心距O1O2= ㎝。
4.半径分别为3㎝和4㎝的两圆外切,那么这两圆的圆心距为㎝。
5.已知半径为R的两个等圆的圆心距为d,那么当两圆外切时,d与R满足的关系式是。
6.已知两圆半径分别为5㎝和2㎝,它们的圆心距为7㎝,则两圆位置关系为。
7.已知:两圆⊙O1与⊙O2的圆心距O1O2=5㎝,两圆的半径分别为㎝和㎝,则这两圆的位置关系是。
圆与圆的位置关系【基础知识点】12例题1、如图 ,⊙A与⊙B内切,⊙A与⊙C外切,⊙A、⊙B、⊙C的半径分别是,2+,∠BAC=60°,求BC的长。
2-62,2623、两圆的公切线:和两个圆都想切的直线叫做两圆的公切线,包括外公切线、内公切线。
(1)外公切线:两个圆在公切线同旁时,这样的公切线叫做外公切线。
(2)内公切线:两个圆在公切线两旁时,这样的公切线叫做内公切线。
(3)公切线的长:公切线上两个切点间的距离叫做公切线的长。
4、两圆相交的重要定理:相交两圆的连心线垂直平分公共弦。
例题2、已知⊙1和⊙2的半径分别为8cm和5cm,它们相交于A、B,且AB=6cm,求圆心距O1O2.(自己作图,考虑两种情况,分类讨论:圆心在AB同侧或者异侧)例题3、如图,已知直角三角形ABC的斜边AB为4,内切圆半径为26 ,求三角形ABC的面积。
例题4、(2011•南京)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm.P为BC的中点,动点Q从点P出发,沿射线PC方向以2cm/s的速度运动,以P为圆心,PQ长为半径作圆.设点Q运动的时间为t s.(1)当t=1.2时,判断直线AB与⊙P的位置关系,并说明理由;(2)已知⊙O为△ABC的外接圆.若⊙P与⊙O相切,求t的值.例题5、(2008•威海)如图,点A,B在直线MN上,AB=11厘米,⊙A,⊙B的半径均为1厘米.⊙A 以每秒2厘米的速度自左向右运动,与此同时,⊙B的半径也不断增大,其半径r(厘米)与时间t(秒)之间的关系式为r=1+t(t≥0).(1)试写出点A,B之间的距离d(厘米)与时间t(秒)之间的函数表达式;(2)问点A出发后多少秒两圆相切?例题6、(2011•绵阳)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠BAD=90°,以AD为直径的半圆O与BC 相切.(1)求证:OB⊥OC;(2)若AD=12,∠BCD=60°,⊙O1与半⊙O外切,并与BC、CD相切,求⊙O1的面积.例题7、(2007•南充)如图是某城市一个主题雕塑的平面示意图,它由置放于地面l上两个半径均为2米的半圆与半径为4米的⊙A构成.点B、C分别是两个半圆的圆心,⊙A分别与两个半圆相切于点E、F,BC长为8米.求EF的长.例题8(2011•黄石)已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,点O1在⊙O2上,C为⊙O2上一点(不与A,B,O1重合),直线CB与⊙O1交于另一点D.(1)如图(1),若AD是⊙O1的直径,AC是⊙O2的直径,求证:AC=CD;(2)如图(2),若C是⊙O1外一点,求证:O1C丄AD;(3)如图(3),若C是⊙O1内的一点,判断(2)中的结论足否成立.例题9、(2006•成都)已知:如图,⊙O与⊙A相交于C,D两点,A,O分别是两圆的圆心,△ABC内接于⊙O,弦CD交AB于点G,交⊙O的直径AE于点△CDE,连接BD.(1)求证:△ACG∽△DBG;(2)求证:AC2=AG•AB;6,15,且CG:CD=1:4,求AB和BD的长(3)若⊙A,⊙O的直径分别为5【课堂练习】一、填空与选择1、(2010•宁夏)如图是三根外径均为1米的圆形钢管堆积图和主视图,则其最高点与地面的距离是__米.2、(2010•菏泽)如图,在正方形ABCD中,O是CD边上的一点,以O为圆心,OD为半径的半圆恰好与以B为圆心,BC为半径的扇形的弧外切,则∠OBC的正弦值为________3、(2008•绍兴)如图中的圆均为等圆,且相邻两圆外切,圆心连线构成正三角形,记各阴影部分面积从左到右依次为S1,Ss,S3,…,Sn,则S12:S4的值等于__________。
2.5.2圆与圆的位置关系一、圆和圆的位置关系1.圆与圆的五种位置关系的定义 两圆外离:两个圆没有公共点,且每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外离. 两圆外切:两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点外,每个圆上的点都在另一个圆的外部时,叫做这两个圆外切.这个唯一的公共点叫做切点. 两圆相交:两个圆有两个公共点时,叫做这两圆相交. 两圆内切:两个圆有唯一公共点,并且除了这个公共点外,一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内切.这个唯一的公共点叫做切点. 两圆内含:两个圆没有公共点,且一个圆上的点都在另一个圆的内部时,叫做这两个圆内含.2.两圆的位置与两圆的半径、圆心距间的数量关系: 设⊙O1的半径为r1,⊙O2半径为r2,两圆心O1O2的距离为d,则: 两圆外离d>r1+r2 两圆外切d=r1+r2 两圆相交r1-r2<d<r1+r2(r1≥r2) 两圆内切d=r1-r2(r1>r2) 两圆内含d<r1-r2(r1>r2)要点: (1) 圆与圆的位置关系,既考虑它们公共点的个数,又注意到位置的不同,若以两圆的公共点个数分类,又可以分为:相离(含外离、内含)、相切(含内切、外切)、相交; (2) 内切、外切统称为相切,唯一的公共点叫作切点; (3) 具有内切或内含关系的两个圆的半径不可能相等,否则两圆重合.A .2种B .3种C .4种D .5种【答案】A 【解析】由图形可以看出,有两种位置关系,相交和内切.故选A.题型2:根据圆与圆的位置关系求半径4.已知1O e 与2O e 相切,若1O e 的半径为3cm ,127cm O O =,,则2O e 的半径为( )A .4cm 或12cmB .10cm 或6cmC .4cm 或10cmD .6cm 或12cm【答案】C【分析】根据圆与圆的位置关系,内切时()2121d r r r r =->,外切时12d r r =+,计算即可.【解析】解:两圆内切时,2O e 的半径7310=+=(cm),外切时,2O e 的半径734=-=(cm),∴2O e 的半径为4cm 或10cm .故选:C .【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系,熟练掌握知识点是解题的关键.5.如果两圆有两个交点,且圆心距为13,那么此两圆的半径可能为( )A .1、10B .5、8C .25、40D .20、30【答案】D【分析】先由两圆有两个交点得到两圆相交,然后根据半径与圆心距之间的关系求解即可.【解析】∵两圆有两个交点,∴两圆相交,∵圆心距为13∴两圆的半径之差小于13,半径之和大于13.A .1101113+=<,故不符合题意;B .5813+=,故不符合题意;【点睛】此题重点考查圆与圆的位置关系、线段的垂直平分线的性质、勾股定理以及数形结合与分类讨论数学思想的运用等知识与方法,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.9.已知两圆的半径分别为2和5,如果这两圆内含,那么圆心距A.0<d<3B.0<d<7C.3<d<7A.45°B.30°【答案】B【分析】连接O1O2,AO2,O1B,可得【解析】解:连接O1O2,AO2,O∵O 1B = O 1A∴112112O AB O BA AO O Ð=Ð=Ð ∵⊙O 1和⊙O 2是等圆,∴AO 1=O 1O 2=AO 2,∴△AO O 是等边三角形,【点睛】本题考查了相交两圆的性质以及等边三角形的判定与性质,得出21AO O D 是等边三角形是解题的关键.题型5:分类讨论13.已知圆1O 、圆2O 的半径不相等,圆1O 的半径长为5,若圆2O 上的点A 满足15AO =,则圆1O 与圆2O 的位置关系是( )A .相交或相切B .相切或相离C .相交或内含D .相切或内含【答案】A【分析】根据圆与圆的位置关系,分类讨论.【解析】解:如图所示:当两圆外切时,切点A 能满足15AO =,当两圆相交时,交点A 能满足15AO =,当两圆内切时,切点A 能满足15AO =,当两圆相离时,圆2O 上的点A 不能满足15AO =,所以,两圆相交或相切,故选:A .【点睛】本题考查了由数量关系来判断两圆位置关系的方法.14.如图,长方形ABCD 中,4AB =,2AD =,圆B 半径为1,圆A 与圆B 外切,则点C 、D 与圆A 的位置关系是( )A .点C 在圆A 外,点D 在圆C .点C 在圆A 上,点D 在圆【答案】A 【分析】先根据两圆外切求出圆A 的半径,连接【解析】解:∵4AB =,圆B 半径为【点睛】本题考查了点与圆的位置关系、圆与圆的位置关系、勾股定理,熟练掌握点与圆的位置关系是关键,还利用了数形结合的思想,通过图形确定圆的位置.15.如图,1O e ,2O e 的圆心 1O ,128cm O O =.1O e 以 1cm /s 的速度沿直线A .外切B .相交C .内切D .内含【答案】D 【分析】先求出7s 后,两圆的圆心距为1cm ,结合两圆的半径差即可得到答案.【解析】解:∵1O e 的半径为 2cm ,2O e 的半径为 3cm ,128cm O O =.1O e 以 1cm /s 的速度沿直线 l 向右运动,7s 后停止运动.∴7s 后,两圆的圆心距为1cm ,此时两圆的半径差为321cm -=,∴此时两圆内切,∴在此过程中,1O e 与 2O e 没有出现的位置关系是:内含,故选D .【点睛】本题主要考查圆与圆的位置关系,掌握d R r =+,则两圆外切,d R r =-,则两圆外切,是关键.题型6:圆的位置关系综合16.如图,∠MON =30°,p 是∠MON 的角平分线,PQ 平行ON 交OM 于点Q ,以P 为圆心半径为4的圆ON 相切,如果以Q 为圆心半径为r 的圆与P Q 相交,那么r 的取值范围是( )A .4<r <12B .2<r <12C .4<r <8D .r >4【答案】A 【分析】过点Q 作QA ⊥AN 于A ,过点P 作PB ⊥ON 于B ,得到四边形ABPQ 是矩形,QA=PB=4,根据∠MON =30°求出OQ=2QA=8,根据平行线的性质及角平分线的性质得到PQ=8,再分内切与外切两种求出半径r ,即可得到两圆相交时的半径r 的取值范围.【解析】过点Q 作QA ⊥AN 于A ,过点P 作PB ⊥ON 于B ,∵PQ ∥ON ,∴PQ ⊥PB ,∴∠QAB=∠QPB=∠PBA=90°,∴四边形ABPQ 是矩形,∴QA=PB=4,∵∠MON =30°,∴OQ=2QA=8,∵OP 平分∠MON ,PQ ∥ON ,∴∠QOP=∠PON=∠QPO ,∴PQ=OQ=8,当以Q 为圆心半径为r 的圆与P Q 相外切时,r=8-4=4,当以Q 为圆心半径为r 的圆与P Q 相内切时,r=8+4=12,∴以Q 为圆心半径为r 的圆与P Q 相交,4<r<12,故选:A.【点睛】此题考查角平分线的性质,平行线的性质,矩形的判定及性质,两圆相切的性质.17.如图,在Rt ABC V 中,90C Ð=°,4AC =,7BC =,点D 在边BC 上,3CD =,A e 的半径长为3,D e 与A e 相交,且点B 在D e 外,那么D e 的半径长r 可能是( )A .1r =B .3r =C .=5r D .7r =【答案】B 【分析】连接AD 交A e 于E ,根据勾股定理求出AD 的长,从而求出DE DB 、的长,再根据相交两圆的位置关系得出r 的范围即可.【解析】解:连接AD 交A e 于E ,如图1,在Rt ACD V 中,由勾股定理得:则532DE AD AE =-=-=,73BC CD ==Q ,,734BD \=-=,\D e A eA .142r <<B .52r <<【答案】C【分析】过点O 作OE AD ^,勾股定理求得11,OE AB OF AD ==,根据题意,画出相应的图形,即可求解.当圆O 与CD 相切时,过点O 作OF CD ^于点F ,如图所示,则162OF AD ==则1325622r =+=∴O e 与直线AD 相交、与直线CD 相离,且D e 与O e 内切时,作AD⊥BC,以A为圆心,以AD为半径画圆一、单选题1.如果两圆的半径长分别为5和3,圆心距为8,那么这两个圆的位置关系是()A.内切B.外离C.相交D.外切【答案】D【分析】根据两圆半径的和与圆心距,即可确定两圆位置关系.【解析】解:∵两圆的半径长分别为5和3,圆心距为8,538+=,∴两圆外切,故选:D .【点睛】本题考查了圆与圆的位置关系,解题的关键是掌握:外离,则d R r >+;外切,则d R r =+;相交,则R r d R r -<<+;内切,则d R r =-;内含,则d R r <-.2.两圆的半径分别为2和3,圆心距为7,则这两个圆的位置关系为( )A .外离B .外切C .相交D .内切【答案】A【分析】本题直接告诉了两圆的半径及圆心距,根据它们数量关系与两圆位置关系的对应情况便可直接得出答案.【解析】解:∵两圆的半径分别为2和3,圆心距为7,又∵7>3+2,∴两圆的位置关系是:外离.故选A .【点睛】本题主要考查了圆与圆的位置关系,解题的关键在于能够准确掌握相关知识进行求解.3.已知直径分别为6和10的两圆没有公共点,那么这两个圆的圆心距的取值范围是( )A .d >2B .d >8C .d >8或0≤d <2D .2≤d <8【答案】C【分析】分两种情况讨论:当两圆外离时,两圆没有公共点时,当两圆内含时,两圆没有公共点时,从而可得答案.【解析】解:Q 直径分别为6和10的两圆没有公共点,\ 两圆的半径分别为3和5,当两圆外离时,两圆没有公共点时,8,d >当两圆内含时,两圆没有公共点时,02,d £<综上:所以两圆没有公共点时,8d >或0 2.d £<故选C【点睛】本题考查的是两圆的位置关系,熟练的运用两圆外离与内含的定义解题是解本题的关键.4.已知点()4,0A ,()0,3B ,如果⊙A 的半径为2,⊙B 的半径为7,那么⊙A 与⊙B 的位置关系( )【点睛】本题考查了两圆外切的条件,两圆相交的条件,等腰直角三角形的性质和对称性,熟练掌握两圆D .当⊙1O 与⊙2O 没有公共点时,1202O O <≤.【答案】D【分析】根据圆与圆位置关系的性质,对各个选项逐个分析,即可得到答案.【解析】当1224O O <<时,⊙1O 与⊙2O 相交,有两个公共点,故选项A 描述正确;当⊙1O 与⊙2O 有两个公共点时,1224O O <<,故选项B 描述正确;当1202O O <≤时,⊙1O 与⊙2O 没有公共点,故选项C 描述正确;当⊙1O 与⊙2O 没有公共点时,1202O O <≤或124O O >,故选项D 描述错误;故选:D .【点睛】本题考查了圆与圆位置关系的知识;解题的关键是熟练掌握圆与圆位置关系的性质,从而完成求解.9.如图,矩形ABCD 中,AB=4,BC=6,以A 、D 为圆心,半径分别为2和1画圆,E 、F 分别是⊙A 、⊙D 上的一动点,P 是BC 上的一动点,则PE+PF 的最小值是( )A .5B .6C .7D .8【答案】C 【分析】以BC 为轴作矩形ABCD 的对称图形A′BCD′以及对称圆D′,连接AD′交BC 于P ,交⊙A 、⊙D′于E 、F′,连接PD ,交⊙D 于F ,EF′就是PE+PF 最小值;根据勾股定理求得AD′的长,即可求得PE+PF 最小值.【解析】解:如图,以BC 为轴作矩形ABCD 的对称图形A′BCD′以及对称圆D′,连接AD’交BC 于P ,则EF′就是PE+PF最小值;∵矩形ABCD中,AB=4,BC=6,圆A的半径为2,圆D的半径为1,∴A′D′=BC=6,AA′=2AB=8,AE=2,D′F′=DF=1,∴AD′=10,EF′=10-2-1=7∴PE+PF=PF′+PE=EF′=7,故选C.【点睛】本题考查了轴对称-最短路线问题,勾股定理的应用等,作出对称图形是解答本题的关键.10.如图,在⊙O中,弦AD等于半径,B为优弧AD上的一动点,等腰△ABC的底边BC所在直线经过点D.若⊙O的半径等于1,则OC的长不可能为()A.2﹣B.﹣1C.2D.+1【答案】A【解析】试题分析:利用圆周角定理确定点C的运动轨迹,进而利用点与圆的位置关系求得OC长度的取值范围.解:如图,连接OA、OD,则△OAD为等边三角形,边长为半径1.作点O关于AD的对称点O′,连接O′A、O′D,则△O′AD也是等边三角形,边长为半径1,∴OO′=×2=.由题意可知,∠ACB=∠ABC=∠AOD=30°,∴∠ACB=∠AO′D,∴点C在半径为1的⊙O′上运动.由图可知,OC长度的取值范围是:﹣1≤OC≤+1.故选A.考点:相交两圆的性质;轴对称的性质.二、填空题当1O e 位于2O e 外部,且P ,1O ,2O 位于同一条直线上时,如图所示,min 121523r O O PO =-=-=.故答案为:37r ££.【点睛】本题主要考查圆与圆的位置关系,能采用数形结合的方法和分类讨论的思想分析问题是解题的关键.16.在矩形ABCD 中,5AB =,8AD =,点E 在边AD 上,3AE =图),点F 在边BC 上,以点F 为圆心、CF 为半径作F e .如果F e【答案】4116【分析】连接EF ,作FH 股定理得到()(235r r +=-【解析】解:连接EF ,作BQe过点A,且7AB=,由函数图象可知,当即不等式①的解集为同理可得:不等式②【点睛】此题主要考查了相交两圆的性质以及勾股定理,熟练利用正三角形以及正方形的性质是解题关键.20.已知A e ,B e ,C e 【答案】A e 的半径为2厘米,(1)设AP =x ,求两个圆的面积之和S ;(2)当AP 分别为13a 和12a 时,比较S 【答案】(1)22111422a ax x p p p -+11求:(1)弦AC的长度;(2)四边形ACO1O2的面积.【答案】(1)8(2)21(2)解:在2Rt AO E △中,由勾股定理得:∴1212426O O O E O E =+=+=∴1111831222O AC S AC O D ==´´=g △,S ∴四边形ACO 1O 2的面积为:S S +(1)如图1所示,已知,点()02A ,,点()32B ,.①在点()()()123011141P P P -,,,,,中,是线段AB 的“对称平衡点”的是___________②线段AB 上是否存在线段AB 的“对称平衡点”?若存在,请求出符合要求的 “对称平衡点若不存在,请说明理由;(2)如图2,以点()02A ,为圆心,1为半径作A e .坐标系内的点C 满足2AC =,再以点作C e ,若C e 上存在A e 的“对称平衡点”,直接写出C 点纵坐标C y 的取值范围.【答案】(1)①1P ,3P ;②不存在,理由见解析(2)02c y ££∴线段AB的“对称平衡点”的是1P,故答案为:1P,3P;②不存在设P为线段AB上任意一点,则它与线段££,PA PB33点P关于x轴的对称点为P¢,它到线段,是线段AB上的任意两点,即若M N∵()()0,2,0,0A O ∴02c y ££【点睛】本题考查了对称平衡点.两圆的位置关系,点与圆的位置关系等知识,解题的关键是理解题意,学会取特殊点特殊位置解决问题.。
圆与圆的位置关系的判断方法李吉文一、圆与圆的位置关系的判断方法有两种,一种是~d r 法,另一种是判别式法D .以下详解这两种方法. 1、~d r 法根据两圆心距与两圆径的大小关系来判断: ①外离Ûd R r >+; ②外切Ûd R r =+;③相交ÛR r d R r -<<+; ④内切Ûd R r =-; ⑤内含Ûd R r <-.其中,R 是大圆的半径,r 是小圆的半径,如果是等圆,那么两圆就没有内含这种位置关系了.2、判别式法D已知22111:0C x y D x E y F ++++=1⊙,半径为r 和222222:0C x y D x E y F ++++=⊙,半径为R ,且R r >判断两圆的位置关系:两圆的方程相减,得 121212()()()0D D x E E y F F -+-+-=简记为 0A x B yC ++= 其中220A B +? (1) 将(1)式代入其中一个圆的方程中,消去x 或y ,可得一个关于y 或x 一元二次方程,记为20ay by c ++=或20ax bx c ++=,其中0a >①0D >?两圆有两个公共点(相交);②0D =?两圆有一个公共点(内切或外切); ③0D <?两圆无公共点(内含或外离);以上②③中,如何区分内切和外切,内含和外离呢?请看以下数学思想方法: 将问题转化为小圆的圆心与大圆的位置关系(亦即点圆位置关系)来判断!如果圆心1C 在圆2C 的外面,即d R >,那么两圆外切或外离;如果圆心1C 在圆2C 的内部,即d R <,那么两圆内切或内含.二、两圆方程作差的意义两圆作差后得到的方程:121212()()()0D D x E E y F F -+-+-=简记为 0A x B yC ++= 其中220A B +? (1) 其意义为①当两圆相交时,方程(1)是相交弦所在的直线方程; ②当两圆相切时,方程(1)是过切点的公切线的方程; ③当两圆没有公共点时,方程(1)没有特别的含义.三、应用举例例题1 已知22:2440C x y x y ++--=1⊙和222:1090C x y x +-+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程.【解析】方法一:~d r 法圆心1(1,2)C -,半径3r =,圆心2(5,0)C ,半径4R =,则1,7R r R r -=+= 两圆圆心距为(1,7)d =所以,两圆相交,将两圆的方程相减可得 124130x y --= 即为相交弦的方程. 方法二:判别式法D将两圆的方程相减,得 124130x y --= 即 1334y x =-(2) 将(2)式代入222:1090C x y x +-+=⊙得 21604723130x x -+=24724160313224640D =-创=>所以,两圆相交,相交弦所在直线的方程是124130x y --=.【变式训练】 已知22:650C x y y +-+=1⊙和222:870C x y x +-+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程.例题2 已知22:4210C x y x y +--+=1⊙和222:142410C x y x y +--+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程. 【解析】方法一:~d r 法圆心1(2,1)C ,半径2r =,圆心2(7,1)C ,半径3R =,则1,5R r R r -=+= 两圆圆心距为5d R r ===+所以,两圆外切,将两圆的方程相减可得 4x = 即为所求公切线的方程. 方法二:判别式法D将两圆的方程相减,得 4x = (3) 将(3)式代入222:142410C x y x y +--+=⊙得2210y y -+= 2(2)4110D =--创=所以,两圆相切.小圆圆心1(2,1)C ,坐标代入222:142410C x y x y +--+=⊙中,有222214241211422141170x y x y +--+=+-??=>所以,两圆是外切关系,所求公切线的方程4x =.【变式训练】1.已知22:1C x y +=1⊙和222:6890C x y x y +--+=⊙,判断两圆的位置关系,若两圆相交,则求出相交弦所在直线的方程;若两圆相切,则求出过切点的公切线的方程. 2.已知22:46120C x y x y +--+=1⊙和222:680C x y x y +--=⊙,判断两圆的位置关系.。