24.2.3
圆和圆的位置关系(第1课时)
自主预习
1.如果两圆的半径分别为r1和r2(r1(1)当两圆外离时
;
(2)当两圆外切时
;
(3)当两圆相交时
;
(4)当两圆内切时
;
(5)当两圆内含时
.
2.两圆半径分别为5和3,圆心距为8,则两圆的位置关系是(
)
A.
内切
B.
相交
C.
外切
D.
外离
3.若⊙A和⊙B相切,
它们的半径分别为8cm和2
cm.
则圆心距AB为(
)
A.
10cm
B.
6cm
C.
10cm或6cm
D.
以上答案均不对
互动训练
知识点一:两圆的位置关系
1.半径分别为6cm和4cm的两圆内切,则它们的圆心距为
cm.
2.已知两圆的圆心距O1O2为3,⊙O1的半径为1,⊙O2的半径为2,则⊙O1与⊙O2的位置关系为_____________.
3.若两圆的半径分别为4和8,且两个圆没有公共点,则两圆的圆心距d的取值范围是
.
4.两圆的半径分别为3cm和4cm,圆心距为5cm,则两圆的位置关系为_______.
5.圆和圆有多种位置关系,与图中不同的圆和圆的位置关系是
.
5题图
7题图
6.已知半径3cm,4cm的两圆外切,那么半径为6cm且与这两圆都相切的圆共有____个.
7.如图,是轴承的横断面,图中能反映出圆与圆之间的四种位置关系,但是,其中有一种位置关系没有反映出来,请你写出这种位置关系,它是_______.
知识点二:两圆位置关系的性质及其判定.
8.如果两圆的半径长分别为6和2,圆心距为3,那么这两个圆的位置关系是(
)
A.外离
B.相切
C.相交
D.内含
9.已知两圆的半径分别为5和4,圆心距为8,那么这两个圆的位置关系是(
)
A.内切
B.相交
C.外切
D.外离
10.已知⊙O1与⊙O2的直径长4厘米与8厘米,圆心距为2厘米,那么这两圆的位置关系是( )
A.内含
B.内切
C.相交
D.外切
11.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d的取值范围是( )
A.0<d<3
B.0<d<7
C.3<d<7
D.0≤d<3
12.已知⊙O和⊙O'的半径分别为5
cm和7
cm,且⊙O和⊙O'相切,则圆心距OO'为(
)
A.2
cm
B.7
cm
C.12
cm
D.2
cm或12
cm
13.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4.分别以A、B为圆心画圆,如果⊙A经过点C,⊙B与⊙A相交,那么⊙B的半径r的取值范围是
.
13题图
14题图
15题图
14.如图,AB是⊙O的直径,以B为圆心,BO为半径画弧交⊙O于C、D两点,则∠BCD的度数是
.
15.已知如图,⊙O1、⊙O2相交于A、B
两点,且O1在⊙O2上,O2
在⊙O1上,
求∠O1AB的度数.
16.阅读下列解题过程,如有错误请更正.
题目:已知⊙A、⊙B相切,圆心距为10cm,其中⊙A的半径为4cm,求⊙B的半径.
【解答】设⊙B的半径为R,两圆外切,那么d=10=4+R.
∴R=6,则⊙B的半径为6cm.
课时达标
1.圆和圆有五种不同的位置关系,它们是___、_______、______、_______、________.?
2.
两圆相切是指这两个圆_______或
.?
3.
已知半径为1厘米的两圆外切,半径为2厘米且和这两圆都相切的圆共有________个.?
4.
三角形三边长分别为5厘米、12厘米、13厘米,以三角形三个顶点为圆心的三个圆两两外切,则此三个圆的半径分别为
___________.?
5.
半径为3cm、4cm的两圆的圆心距为5cm时,这两个圆之间的位置关系为_________.
6.
在施工工地的水平地面上,有三根外径都是1
m的水泥管,两两相切地堆放在一起,其最高点到地面的距离是___________.?
7.已知关于x的一元二次方程x2-2(R+r)x+d2=0没有实数根,其中R、r分别为⊙O1、⊙O2的半径,d为两圆的圆心距,则⊙O1与⊙O2的位置关系是(
)
A.外离
B.相交
C.外切
D.内切
8.已知⊙O1和⊙O2的半径分别为1和5,圆心距为3,则两圆的位置关系是(
)
A.相交
B.内含
C.内切
D.?外切
9.一个等腰梯形的高恰好等于这个梯形的中位线.若分别以这个梯形的上底和下底为直径作圆,这两个圆的位置关系是(
)
A.相离
B.相交
C.外切
D.内切
10.两圆的圆心坐标分别是(3,0)和(0,1),它们的半径分别是3和5,则这两个圆的位置关系是(
)
A.相离
B.相交
C.外切
D.内切
11.已知,如图所示,A是⊙O
l、⊙O2的一个交点,点P是O1O2的中点。过点A的直线MN垂直于PA,交⊙O
l、⊙O2于M、N.
求证:AM=AN.
11题图
拓展探究
1.已知:如图,⊙O1和⊙O2相交于A、B两点,直线AO1交⊙O1于点C,交⊙O2于点D,CB的延长线交⊙O2于点E,连结DE.已知CD=8,DE=6,求CE的长.
1题图
2.(1)如图①,两个半径为r的等圆⊙O1与⊙O2外切于点P.
将三角板的直角顶点放在点P,再将三角板绕点P旋转,使三角板的两直角边中的一边PA与⊙O1相交于A,另一边PB与⊙O2相交于点B(转动中直角边与两圆都不相切),在转动过程中线段AB的长与半径r之间有什么关系?请回答并证明你得到的结论;
(2)如图②,设⊙O1和⊙O2外切于点P,半径分别为r1、r2(r1>r2),重复(1)中的操作过程,观察线段AB的长度与r1、r2
之间有怎样的关系,并说明理由.?
2题图①
2题图②
24.2.3
圆和圆的位置关系(第1课时)
自主预习
1.
(1)d>r1+r2,(2)d=r1+r2,(3)r2-r12.C
3.C
互动训练
1.2
2.外切
3.0≤d<4或d>12
4.相交
5.相切
6.4
7.相交
8.
D.
解析:∵两个圆的半径分别为6和2,圆心距为3,又∵6-2=4,4>3,∴这两个圆的位置关系是内含.故选D.
9.
B.
解析:因为5-4=1,5+4=9,圆心距为8,所以1<d<9,
根据两圆相交,圆心距的长度在两圆的半径的差与和之间,所以两圆相交.故选:B.
10.
B.
解析:由题意可知:r1=2,r2=4,圆心距d=2,∴d=r2﹣r1,∴两圆相内切,
故选:B.
11.
D.
解析:由题意知,两圆内含,则0≤d<5-2(当两圆圆心重合时圆心距为0),
即如果这两圆内含,那么圆心距d的取值范围是0≤d<3,故选:D.
12.
D.
解析:当⊙O和⊙O'相外切时,OO'=5+7=12cm;
当⊙O和⊙O'相内切时,OO'=7-5=2cm.故选:D.
13.
2<r<8.
解析:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
由勾股定理得:AB=5,∵⊙A经过点C,∴AD=AC=3,∴BD=2,
∵⊙B与⊙A相交,∴⊙B的半径r的取值范围是2<r<8,故答案为:2<r<8.
14.30°.
解析:连结OC,则△OBC为等边三角形,∴∠BCD=30°.
15.解:连结O1A,
O2A,
O1O2,则△O1O2A为等边三角形,∴∠O1AB=30°.
16.错误.有两种情况,若两圆内切,有d=│R-4│=10,
∴R=-6(舍去),R=14,所以⊙B的半径为6cm或14cm.
课时达标
1.
外离、相交、外切、内切、内含
2.
内切、外切
3.
5.
解析:要分析所有的情况,包括都外切,都内切,一内切一外切.这样的圆共有5个.
如图,它们是⊙A,⊙B,⊙C,⊙D,⊙E.
3题图
4.
2
cm,3
cm,10
cm.
解析:三个圆两两外切,利用两圆外切的性质,d=R+r,.
设三个圆半径分别是x
cm,y
cm,z
cm,由题意,得
5.
相交
6.
1+
7.
A.
解析:因为关于x的一元二次方程x2-2(R+r)x+d2=0没有实数根,
所以Δ<0,即[2(R+r)]2-4d2<0,所以(R+r+d)(R+r-d)<0,
因为R、r分别为⊙O1、⊙O2的半径,d为两圆的圆心距,
所以
R+r+d>0,所以R+r-d<0,即R+r<d,所以⊙O1与⊙O2的位置关系是外离.
8.
B.
解析:内切、外切分别对应d=R+r、d=R-r,在⊙O1和⊙O2
相对运动时依次产生外离、外切、相交、内切、内含五种位置关系,圆心距逐渐变小,所以先计算d+r和d-r,因为圆心距d=39.
C.
10.
D.
11.证明:过点Ol、O2分别作OlC⊥MN、O2D⊥MN,垂足为C、D,
则OlC∥PA∥O2D,且AC=
AM,AD=
AN.
∵OlP=
O2P
,∴AD=AM,∴AM=AN.
11题图
拓展探究
1.连结AB、AE.∵AC是⊙O1的直径,∴∠ABC=90°,
∴∠ABE=90°,∴AE是⊙O2的直径,∴∠ADE=90°,
在Rt△CDE中,CD=8,DE=6,
∴CE===10,
答:CE的长为10.
1题图
2.
(1)AB与半径r的关系为AB=2r.?
证明:连接O1A、O2B、O1O2.
∵⊙O1与⊙O2切于点P,∴点P在O1O2上,
∴∠APB=90°.
∴∠O1PA+∠O2PB=90°.?
∵∠O1PA=∠O1AP,∠O2PB=∠O2BP,
∴∠O1+∠O2=180°.
∴O1A∥O2B.?
∵O1A=O2B=r,∴四边形O1ABO2为平行四边形.
∴AB=O1O2=2r.?
(2)AB与r1和r2的关系为2r2<AB<2r1.?
证明:连接O1A、O2B、O1O2,
同(1)中可证明O1A∥O2B.?
过B作BC∥O1O2交O1A于C,
则四边形O1CBO2为平行四边形,
∴O2B=O1C=r2,O1O2=BC=r1+r2,AC=r1-r2.
在△ABC中,由三角形三边关系定理,得
BC-AC<AB<AC+BC,
即r1+r2-(r1-r2)<AB<r1+r2+(r1-r2),
2r2<AB<2r1.
∴AB与两圆半径的关系为2r2<AB<2r1.
2题图①
2题图②