課程內容
《圓與圓的位置關系》
外離 d>R+r
外切 d=R+r
相交 R+r>d>R-r
內切 R-r=d
內含 R-r>d
例1 已知圓 C1:x2+y2+2x+8y-8=0
C2:x2+y2-4x-4y-2=0
試判斷圓C1圓C2的關系
分析:
解法一:圓C1與圓C2的方程聯(lián)立,得到方程組
x2+y2+2x+8y-8=0 ①
x2+y2-4x-4y-2=0 ②
①-②,得
x+2y-1=0, ③
由③,得
y=1-x/2,
把上式代入①,并整理,得
x2-2x-3=0, ④
方程④的根的判別式
△=(-2)2-4×l×(-3)=16>0,
所以,方程④有兩個不相等的實數(shù)根x1,x2,把x1,x2分別代入方程③,得到y(tǒng)1,y2
因此圓C1與圓C2有兩個不同的公共點A(x1,y1),B(x2,y2)
解法二:將圓C1的方程化成標準方程,得
(x+1)2+(y+4)2=25
圓C1圓心坐標為(-1,-4),半徑長r1=5.
將圓C2的方程化成標準方程,得
(x-2)2+(y-2)2=10
圓C2圓心坐標為(2,2),半徑長r2=√10
圓C1與圓C2的連心線的長尾
√(-1-2)2+(-4-2)2=3√5
圓C1與圓C2的兩半徑之和是
r1+r2=5+√10
兩半徑長之差
r1-r2=5-√10
即 r1-r2<3√5<r1+r2
因此圓C1與圓C2相交,它們有兩個公共點A,B
例2 已知圓C1:x2+y2-2mx+4y+m2-5=0
C2:x2+y2+2x-2my+m2-3=0
當m為何值時(1)圓C1與圓C2相外切;
(2)圓C1與圓C2內含。
解:對于圓C1與圓C2的方程,經(jīng)配方后,有
C1:(x-m)2+(y+2)2=9,
C2:(x+1)2+(y-m)2=4
所以,兩圓的圓心C1(m-2),C2(-1,m);
半徑 r1=3,r2=2;
|C1C2|=√(m+1)2+(m+2)2
(1)若圓C1與圓C2相外切,則|C1C2=r1+r2|
即 √(m+1)2+(m+2)2=5
解得 m=5或m=2
(2)若圓C1與圓C2相外切,則|C1C2|=r1+r2
即 √(m+1)2+(m+2)2<1
解得 -2<m<-1
課堂小結
本節(jié)學習了如何根據(jù)圓的方程判斷兩圓的位置關系,其方法有兩種
代數(shù)法:根據(jù)兩圓的方程組成的方程組的解的個數(shù)來判斷兩圓的交點個數(shù),從而確定兩圓的位置關系;
幾何法:計算兩圓的圓心距與兩圓半徑之或半徑之差的絕對值之間的關系,從而判斷兩圓的位置關系。
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岳老師
男,中教高級職稱
執(zhí)教以來,一直擔任數(shù)學教學工作。在工作中注重對教學方法的探索,對教育方式的研究。