圆与圆的位置关系
学习目标 1.理解圆与圆的位置关系. 2.掌握圆与圆的位置关系判断方法,会判断两圆的位置关系. 3.了解两圆相交或相切时一些简单的几何性质的应用.
学习活动
目标一:理解圆与圆的位置关系,并掌握其判断方法. 任务1:理解圆与圆的位置关系. 情境:月全食是月食的一种,当月亮、地球、太阳完全在一条直线上的时候,地球在中间,整个月亮全部走进地球的影子里,就形成了月全食. 观看下面月全食视频,说说地球投影在月亮平面上存在哪些位置关系. 问题:如下图所示,两个大小不同的圆之间,可能存在哪些位置关系? 参考答案: 归纳小结: 任务2:掌握圆与圆的位置关系判断方法,会判断两圆的位置关系. 问题1:观察下表中圆与圆的位置关系,完成表格填空. 参考答案: 归纳小结: 圆与圆的位置关系判断 练一练1:判断两圆的位置关系,完成下列填空: (1)两圆有两个交点,则两圆的位置关系是_______________; (2)两圆没有交点,则两圆的位置关系是_________________; (3)两圆只有一个交点,则两圆的位置关系是_____________. 参考答案:(1)相交;(2)外离或内含;(3)内切或外切. 练一练2:已知⊙O1和⊙O2的半径分别为3 cm和5 cm,判断两圆的位置关系. (1)当O1O2 = 8 cm时,两圆的位置关系是_________; (2)当O1O2 = 2 cm时,两圆的位置关系是_________; (3)当O1O2 = 10 cm时,两圆的位置关系是_________. 参考答案:(1)外切;(2)内切;(3)外离. 问题2:判断圆C1:x2+y2=2与圆C2:(x-2)2+y2=1的位置关系,并说明理由. 参考答案: 方法一(作图法):在平面直角坐标系中作出圆C1与圆C2; 如图,它们有两个公共点,因此圆C1与圆C2相交; 方法二(代数法): 联立方程,解得; 由此说明圆C1与圆C2有两个公共点,且公共点的坐标为,,即圆C1与圆C2相交. (追问:当方程组无解时,如何判断两圆的位置关系?) 方法三:(几何法) 依题意,两圆的圆心分别为(0,0),(2,0), 所以圆C1与圆C2的圆心距为, 又因为两圆的半径分别为,1,所以, 所以圆C1与圆C2相交. 归纳小结: 利用圆的方程判断两圆位置关系的方法 思考:结合上述问题,说说用代数法与几何法判断两圆的位置关系分别有哪些优缺点,实际使用过程中,又该如何选用? 参考答案: 练一练3:判断圆C1:x2 + y2 = 1与圆C2:x2 + (y – 2)2 = 1的位置关系,并说明理由. 参考答案: 依题意,两圆的圆心分别为(0,0),(0,2), 所以圆C1与圆C2的圆心距为, 又因为两圆的半径分别为1,1,所以d = 2 = 1 + 1, 所以圆C1与圆C2外切.
目标二:了解两圆相交或相切时一些简单的几何性质的应用. 任务:理解两圆相交或相切时的几何性质. 问题1:已知圆与圆相交,试求出它们交点所在的直线方程. 参考答案: 方法一:联立两个圆的方程, 解得或,因此两圆的交点为(2,0)和; 由此可求出交点所在的直线方程为. 方法二:设C1与C2的交点为A,B, 则A,B的坐标都满足方程组, 将方程组的第一式减去第二式,化简得, 即交点所在的直线方程为. 思考:为什么两个圆方程相减后所得的直线方程为它们交点所在直线方程? 问题2:同时与两个圆相切的直线称为两圆的公切线. (1)试求出圆与圆的公切线方程; (2)探索平面内两个圆的公切线的条数与它们的位置关系. 参考答案: (1)由题意可知,圆C1与圆C2的圆心距为, 且,所以两圆相交; 由此,可判断有两条公切线,且两条公切线的斜率均存在, 因此,设公切线方程可设为y = kx + b, 根据圆心到公切线的距离等于半径可列出方程, 解得或,因此公切线方程为y = x + 2或y = – x – 2. (2)
学习总结
任务:回答下列问题. 1.同一平面内,圆与圆之间有哪几种位置关系?? 2.如何利用圆的方程判断两圆之间的位置关系?
2圆与圆的位置关系
学习目标 1.理解圆与圆的位置关系. 2.掌握圆与圆的位置关系判断方法,会判断两圆的位置关系. 3.了解两圆相交或相切时一些简单的几何性质的应用.
学习活动
目标一:理解圆与圆的位置关系,并掌握其判断方法. 任务1:理解圆与圆的位置关系. 情境:月全食是月食的一种,当月亮、地球、太阳完全在一条直线上的时候,地球在中间,整个月亮全部走进地球的影子里,就形成了月全食. 观看下面月全食视频,说说地球投影在月亮平面上存在哪些位置关系. 问题:如下图所示,两个大小不同的圆之间,可能存在哪些位置关系? 归纳小结: 任务2:掌握圆与圆的位置关系判断方法,会判断两圆的位置关系. 问题1:观察下表中圆与圆的位置关系,完成表格填空. 归纳小结: 圆与圆的位置关系判断 练一练1:判断两圆的位置关系,完成下列填空: (1)两圆有两个交点,则两圆的位置关系是_______________; (2)两圆没有交点,则两圆的位置关系是_________________; (3)两圆只有一个交点,则两圆的位置关系是_____________. 练一练2:已知⊙O1和⊙O2的半径分别为3 cm和5 cm,判断两圆的位置关系. (1)当O1O2 = 8 cm时,两圆的位置关系是_________; (2)当O1O2 = 2 cm时,两圆的位置关系是_________; (3)当O1O2 = 10 cm时,两圆的位置关系是_________. 问题2:判断圆C1:x2+y2=2与圆C2:(x-2)2+y2=1的位置关系,并说明理由. 归纳小结: 利用圆的方程判断两圆位置关系的方法 思考:结合上述问题,说说用代数法与几何法判断两圆的位置关系分别有哪些优缺点,实际使用过程中,又该如何选用? 练一练3:判断圆C1:x2 + y2 = 1与圆C2:x2 + (y – 2)2 = 1的位置关系,并说明理由.
目标二:了解两圆相交或相切时一些简单的几何性质的应用. 任务:理解两圆相交或相切时的几何性质. 问题1:已知圆与圆相交,试求出它们交点所在的直线方程. 思考:为什么两个圆方程相减后所得的直线方程为它们交点所在直线方程? 问题2:同时与两个圆相切的直线称为两圆的公切线. (1)试求出圆与圆的公切线方程; (2)探索平面内两个圆的公切线的条数与它们的位置关系.
学习总结
任务:回答下列问题. 1.同一平面内,圆与圆之间有哪几种位置关系?? 2.如何利用圆的方程判断两圆之间的位置关系?
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