![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系01](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系02](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系03](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系04](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/3.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系05](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/4.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系06](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/5.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系07](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/6.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
![新教材人教B版步步高学习笔记【同步课件】第二章 2.3.4 圆与圆的位置关系08](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/3/13482547/0/7.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794/sharpen,100)
高中数学人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.3.4 圆与圆的位置关系背景图ppt课件
展开1.理解圆与圆的位置关系的种类.
2.掌握圆与圆的位置关系的代数判定方法与几何判定方法,能够利用上述方法判定两圆的位置关系.
3.体会根据圆的对称性灵活处理问题的方法和它的优越性.
日食是一种天文现象,在民间称此现象为天狗食日.日食只在月球与太阳呈现合的状态时发生,日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食. 我们将月亮与太阳抽象为圆,观察到的这些圆在变化的过程中位置关系是怎样的?
前面我们运用直线的方程、圆的方程研究了直线与圆的位置关系,现在我们类比上述研究方法,运用圆的方程,通过定量计算研究圆与圆的位置关系.
1.代数法:设两圆的一般方程为
则方程组解的个数与两圆的位置关系如下:
2.几何法:若两圆的半径分别为r1,r2,两圆的圆心距为d,则两圆的位置关系的判断方法如下:
0≤d<|r1-r2|
(1)利用代数法判断两圆位置关系时,当方程无解或一解时,无法判断两圆的位置关系.(2)在判断两圆的位置关系时,优先使用几何法.
已知圆C1:x2+y2-2ax-2y+a2-15=0(a>0),圆C2:x2+y2-4ax-2y+4a2=0(a>0).试求a为何值时,两圆C1,C2的位置关系为:(1)相切;
圆C1,C2的方程,经配方后可得C1:(x-a)2+(y-1)2=16,C2:(x-2a)2+(y-1)2=1,∴圆心C1(a,1),C2(2a,1),半径r1=4,r2=1.
当|C1C2|=r1+r2=5,即a=5时,两圆外切;当|C1C2|=r1-r2=3,即a=3时,两圆内切.
当3<|C1C2|<5,即3当|C1C2|>5,即a>5时,两圆外离.
当|C1C2|<3,即0判断两圆的位置关系的两种方法(1)几何法:将两圆的圆心距d与两圆的半径之差的绝对值、半径之和进行比较,进而判断出两圆的位置关系,这是在解析几何中主要使用的方法.(2)代数法:将两圆的方程组成方程组,通过解方程组,根据方程组解的个数进而判断两圆的位置关系.
(1)已知圆C1:x2+y2-2x+4y+4=0和圆C2:4x2+4y2-16x+8y+19=0,则这两个圆的公切线的条数为A.1或3 B.4 C.0 D.2
故两个圆相交,则这两个圆的公切线有2条.
对两个圆的方程配方得圆C1:(x-1)2+(y+2)2=1及圆C2:(x-2)2+(y+1)2= ,
(2)圆(x+2)2+(y-2)2=1与圆(x-2)2+(y-5)2=16的位置关系为______.
两圆的圆心分别为O1(-2,2),O2(2,5),半径分别为r1=1,r2=4,
利用两圆的位置关系求圆的方程
求与圆x2+y2-2x=0外切且与直线x+ y=0相切于点M(3, )的圆的方程.
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,
延伸探究将本例变为“求与圆x2+y2-2x=0外切,圆心在x轴上,且过点(3, )的圆的方程”,如何求?
因为圆心在x轴上,所以可设圆心坐标为(a,0),半径为r,则所求圆的方程为(x-a)2+y2=r2,又因为与圆x2+y2-2x=0外切,
所以圆的方程为(x-4)2+y2=4.
通过直线与圆、圆与圆的位置关系,建立数学模型,利用方程思想,解决求圆的方程问题.
圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,圆O2的圆心为O2(2,1).(1)若圆O2与圆O1外切,求圆O2的方程;
因为圆O1的方程为x2+(y+1)2=4,所以圆心坐标为O1(0,-1),半径为2.又因为圆O2的圆心O2(2,1),
(2)若圆O2与圆O1交于A,B两点,且|AB|= ,求圆O2的方程.
因为圆O2与圆O1交于A,B两点,
此时,圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
此时,圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=20.综上,圆O2的方程为(x-2)2+(y-1)2=4或(x-2)2+(y-1)2=20.
已知圆C1:x2+y2+6x-4=0和圆C2:x2+y2+6y-28=0.(1)求两圆公共弦所在直线的方程及弦长;
设两圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
①-②,得x-y+4=0.∵A,B两点的坐标都满足此方程,∴x-y+4=0即为两圆公共弦所在直线的方程.
(2)求经过两圆交点且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程.
得两圆的交点A(-1,3),B(-6,-2).设所求圆的圆心为(a,b),因为圆心在直线x-y-4=0上,故b=a-4.
即x2+y2-x+7y-32=0.
方法二 设所求圆的方程为x2+y2+6x-4+λ(x2+y2+6y-28)=0(λ≠-1),
解得λ=-7.故所求圆的方程为x2+y2-x+7y-32=0.
(1)若圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0与圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交,则两圆方程相减得公共弦所在的直线方程为(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=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.(3)已知圆C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0与圆C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0相交,则过两圆交点的圆的方程可设为x2+y2+D1x+E1y+F1+λ(x2+y2+D2x+E2y+F2)=0(λ≠-1).
圆心在直线x-y-4=0上,且经过圆x2+y2-4x-6=0与圆x2+y2-4y-6=0的交点的圆的方程为___________________________________________.
(x-3)2+(y+1)2=16(或x2+y2-6x+2y
所以圆x2+y2-4x-6=0与圆x2+y2-4y-6=0的交点分别为A(-1,-1),B(3,3),连接AB,则线段AB的垂直平分线的方程为y-1=-(x-1).
所以所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=16.方法二 同方法一求得A(-1,-1),B(3,3),设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r2,
所以所求圆的方程为(x-3)2+(y+1)2=16.
方法三 设所求圆的方程为x2+y2-4x-6+λ(x2+y2-4y-6)=0,
所以所求圆的方程为x2+y2-6x+2y-6=0.
1.知识清单: (1)两圆位置关系的判定及应用. (2)两圆的公共弦方程及公共弦长. (3)圆系方程的应用.2.方法归纳:数形结合、分类讨论.3.常见误区:忽略两圆相切包含外切与内切两种情况.
1.两圆x2+y2-1=0和x2+y2-4x+2y-4=0的位置关系是A.内切 B.相交C.外切 D.外离
圆x2+y2-1=0的圆心为C1(0,0),半径为r1=1,圆x2+y2-4x+2y-4=0的圆心为C2(2,-1),半径为r2=3,
又r2-r1=2,r1+r2=4,所以r2-r1
AB的垂直平分线过两圆的圆心,把圆心坐标(2,-3)代入,即可排除A,B,D.
3.两圆x2+y2-10x-10y=0,x2+y2+6x+2y-40=0的公共弦的长为
两圆方程相减得公共弦所在直线方程为4x+3y-10=0,圆x2+y2-10x-10y=0可化为(x-5)2+(y-5)2=50,
4.圆C的圆心在直线x+y=0上,且过圆C1:x2+y2-2x+10y-24=0与圆C2:x2+y2+2x+2y-8=0的交点,则圆C的方程为____________________.
x2+y2+6x-6y+8=0
设圆C方程为x2+y2-2x+10y-24+λ(x2+y2+2x+2y-8)=0(λ≠-1),整理得(λ+1)x2+(λ+1)y2+(2λ-2)x+(2λ+10)y-8λ-24=0,
解得λ=-2.故所求圆C的方程为x2+y2+6x-6y+8=0.
1.圆C1:x2+y2+4x+8y-5=0与圆C2:x2+y2+4x+4y-1=0的位置关系为A.相交 B.外切 C.内切 D.外离
由已知,得C1(-2,-4),r1=5,C2(-2,-2),r2=3,则d=|C1C2|=2,所以d=|r1-r2|,所以两圆内切.
2.圆x2+y2=1与圆x2+y2+2x+2y+1=0的交点坐标为A.(1,0)和(0,1) B.(1,0)和(0,-1)C.(-1,0)和(0,-1) D.(-1,0)和(0,1)
所以两圆的交点坐标为(-1,0)和(0,-1).
圆(x-4)2+y2=9的圆心为(4,0),半径为3,圆x2+(y-3)2=4的圆心为(0,3),半径为2.
3.圆(x-4)2+y2=9和圆x2+(y-3)2=4的公切线有A.1条 B.2条C.3条 D.4条
故两圆的公切线的条数为3.
由题意将圆C1和圆C2的方程相减,可得圆C1和圆C2公共弦所在的直线l的方程为x+y-1=0.又圆C3的圆心坐标为(1,1),
5.(多选)圆C1:(x+2)2+(y-m)2=9与圆C2:(x-m)2+(y+1)2=4外切,则m的值为A.2 B.-5 C.-2 D.5
圆C1:(x+2)2+(y-m)2=9的圆心为(-2,m),半径为3,圆C2:(x-m)2+(y+1)2=4的圆心为(m,-1),半径为2.
即m2+3m-10=0,解得m=2或m=-5.
6.(多选)已知以C(4,-3)为圆心的圆与圆O:x2+y2=1相切,则圆C的方程是A.(x-4)2+(y+3)2=16B.(x-4)2+(y+3)2=25C.(x-4)2+(y+3)2=36D.(x-4)2+(y+3)2=9
当圆C与圆O外切时,r+1=5,r=4,当圆C与圆O内切时,|r-1|=5,r=6,∴圆C的方程为(x-4)2+(y+3)2=16或(x-4)2+(y+3)2=36.
7.已知圆C1:x2+y2+4ax+4a2-4=0和圆C2:x2+y2-2by+b2-1=0只有一条公切线,则实数a,b的关系是___________.
圆C1:x2+y2+4ax+4a2-4=0,化为标准方程为(x+2a)2+y2=4,圆心坐标为(-2a,0),半径长为2.圆C2:x2+y2-2by+b2-1=0,化为标准方程为x2+(y-b)2=1.圆心坐标为(0,b),半径长为1.由于两圆只有一条公切线,所以两圆相内切,
整理得4a2+b2=1.
8.经过直线x+y+1=0与圆x2+y2=2的交点,且过点(1,2)的圆的方程为______________________.
由已知可设所求圆的方程为x2+y2-2+λ(x+y+1)=0,
9.已知圆C1:x2+y2+2x=0,圆C2:x2+y2-4x+2my+2m2=0.(1)求m的取值范围并求出半径最大时圆C2的方程;
方法一 圆的一般方程C2:x2+y2-4x+2my+2m2=0,化为圆的标准方程为C2:(x-2)2+(y+m)2=4-m2,
当m=0时,rmax=2,此时C2:(x-2)2+y2=4.方法二 由圆的一般方程x2+y2-4x+2my+2m2=0得
当m=0时,rmax=2,此时C2:x2+y2-4x=0.
(2)讨论圆C1和圆C2的位置关系,并说明理由.
C1:(x+1)2+y2=1,即圆C1是以(-1,0)为圆心,1为半径的圆.C2:(x-2)2+(y+m)2=4-m2,
所以当m=0时,|C1C2|=r1+r2,两圆外切;当m∈(-2,0)∪(0,2)时,|C1C2|>r1+r2,两圆外离.
10.已知两圆C1:x2+y2=4,C2:(x-1)2+(y-2)2=r2(r>0),直线l:x+2y=0.(1)当圆C1与圆C2相交且公共弦长为4时,求r的值;
由圆C1:x2+y2=4,知圆心C1(0,0),半径r1=2,又由圆C2:(x-1)2+(y-2)2=r2(r>0),可得x2+y2-2x-4y+5-r2=0,两式相减可得公共弦所在的直线方程为2x+4y-9+r2=0.因为圆C1与圆C2相交且公共弦长为4,此时相交弦过圆心C1(0,0),即r2=9(r>0),解得r=3.
(2)当r=1时,求经过圆C1与圆C2的交点且和直线l相切的圆的方程.
设过圆C1与圆C2的圆系方程为(x-1)2+(y-2)2-1+λ(x2+y2-4)=0(λ≠-1),即(1+λ)x2+(1+λ)·y2-2x-4y+4(1-λ)=0,
由圆心到直线x+2y=0的距离等于圆的半径,
故所求圆的方程为x2+y2-x-2y=0.
11.若圆x2+y2=r2与圆x2+y2+2x-4y+4=0有公共点,则半径r满足的条件是
由x2+y2+2x-4y+4=0,得(x+1)2+(y-2)2=1,
12.如果圆C:(x-a)2+(y-a)2=8上总存在两个点到原点的距离均为 ,则实数a的取值范围是A.(-3,-1)∪(1,3) B.(-3,-3)C.[-1,1] D.(-3,-1]∪[1,3)
依题意,圆C:(x-a)2+(y-a)2=8与圆M:x2+y2=2有两个交点,即两圆相交.
即1<|a|<3.故-313.设两圆C1,C2都和两坐标轴相切,且都过点(4,1),则两圆心的距离|C1C2|等于
∵两圆与两坐标轴都相切,且都经过点(4,1),∴两圆圆心均在第一象限且每个圆心的横、纵坐标相等.设两圆的圆心坐标分别为(a,a),(b,b),则有(4-a)2+(1-a)2=a2,(4-b)2+(1-b)2=b2,即a,b为方程(4-x)2+(1-x)2=x2的两个根,整理得x2-10x+17=0,∴a+b=10,ab=17.∴(a-b)2=(a+b)2-4ab=100-4×17=32,
14.若圆O:x2+y2=5与圆O1:(x-m)2+y2=20(m∈R)相交于A,B两点,且两圆在点A处的切线互相垂直,则线段AB的长为________.
如图所示,由于⊙O与⊙O1在点A处的切线互相垂直,因此OA⊥O1A,
又OO1垂直平分线段AB,设线段AB与x轴的交点为C,在△AOO1中,|OO1|·|AC|=|OA|·|O1A|,
故|AB|=2|AC|=4.
15.在平面直角坐标系xOy中,已知圆C1:x2+y2=8与圆C2:x2+y2+2x+y-a=0相交于A,B两点.若圆C1上存在点P,使得△ABP为等腰直角三角形,则实数a的值组成的集合为_____________________.
由题意知,直线AB为2x+y+8-a=0,当∠PAB=90°或∠PBA=90°时,设C1到AB的距离为d,因为△ABP为等腰直角三角形,
当∠APB=90°时,AB经过圆心C1,则8-a=0,即a=8.
16.已知圆C:x2+y2-6x-8y+21=0.(1)若直线l1过定点A(1,1),且与圆C相切,求l1的方程;
圆C:x2+y2-6x-8y+21=0化为标准方程为(x-3)2+(y-4)2=4,所以圆C的圆心为(3,4),半径为2.①若直线l1的斜率不存在,即直线为x=1,符合题意.②若直线l1的斜率存在,设直线l1的方程为y-1=k(x-1).即kx-y-k+1=0.由题意知,圆心(3,4)到已知直线l1的距离等于半径2,
所以直线方程为5x-12y+7=0.综上,所求l1的方程为x=1和5x-12y+7=0.
(2)若圆D的半径为3,圆心在直线l2:x-y+2=0上,且与圆C外切,求圆D的方程.
高中人教B版 (2019)2.6.2 双曲线的几何性质背景图ppt课件: 这是一份高中人教B版 (2019)2.6.2 双曲线的几何性质背景图ppt课件,共60页。PPT课件主要包含了双曲线的简单几何性质,提示1范围,渐近线,离心率,知识梳理,F1F2=2c,坐标原点,注意点,反思感悟,双曲线的离心率等内容,欢迎下载使用。
人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.6.1 双曲线的标准方程教学课件ppt: 这是一份人教B版 (2019)选择性必修 第一册2.6.1 双曲线的标准方程教学课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了双曲线的定义,知识梳理,正常数,注意点,反思感悟,双曲线的标准方程,a2+b2,求简单的双曲线方程,随堂演练,课时对点练等内容,欢迎下载使用。
数学人教B版 (2019)2.4 曲线与方程图文课件ppt: 这是一份数学人教B版 (2019)2.4 曲线与方程图文课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了知识梳理,点的坐标,曲线C,曲线C的方程,反思感悟,或-2,求曲线的方程,几何条件,化简并检验,随堂演练等内容,欢迎下载使用。