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时间:2019-06-09
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1、本课时编写:合肥世界外国语学校刘志荣老师第四章·圆与方程圆与圆的位置关系1.理解圆与圆的位置的种类;2.利用平面直角坐标系中两点间的距离公式求两圆的连心线长;3.会用连心线长判断两圆的位置关系;(重点、难点)4.会求两相交圆的公共弦方程、公切线方程。情境导入学习目标举例说说圆和圆的位置关系在生活中的应用。(自行车轮、奥运五环、滑轮组、望远镜……)引入新课认真观察两个圆的交点个数?说出观察结果一.平面上两圆的位置关系有五种:(1)外离:两圆没有公共点;(2)外切:两圆有且仅有一个公共点;O1O2>r1+r2O1O2=r1+r2课堂探究(3)相交:两圆有两个公共点;(4)内切:两圆有
2、一个公共点;(5)内含:两圆没有公共点。O1O2=R-r0≤O1O23、r1-r24、5、r1-r26、=d;两圆内含:7、r1-r28、>d。2.利用代数方法判断(1)当Δ=9、0时,有一个交点,两圆内切或外切,(2)当Δ<0时,没有交点,两圆内含或相离,消去其中的一个未知数y或x,得关于x或y的一元二次方程。将两个圆方程联立,得(3)当Δ>0时,有两个交点,两圆相交。两种方法的优缺点几何方法直观,但不能求出交点;代数方法能求出交点,但Δ=0,Δ<0时,不能判断圆的确切的位置关系。例1已知圆圆试判断圆C1与圆C2的位置关系。提升总结分析:方法二,代数法:由两者方程组成方程组,由方程组解的情况决定。解法一:把圆的方程都化成标准形式,为的坐标是,半径长的坐标是,半径长方法一,几何法:判断圆心距与两圆半径的和与差的绝对值的大小关系。所以圆心距:两圆半径的和与差10、而即所以两圆相交。解法二:将两个圆方程联立,得方程组把上式代入①,并整理得故两圆相交。方程④根的判别式所以方程④有两个不等实数根,方程组有两解;【解析】圆的方程分别化为(x-1)2+y2=1,x2+(y+2)2=4,∵11、O1O212、=而r1+r2=3,r2-r1=1,∴r2-r1<13、O1O214、<r1+r2,∴两圆相交。圆x2+y2-2x=0与x2+y2+4y=0的位置关系是()(A)相离(B)外切(C)相交(D)内切变式训练C探究:圆与圆相交于A,B两点,如何求公共弦的方程?方法一:将两圆方程联立,求出两个交点的坐标,利用两点式求公共弦的方程。方法二:先来探究一般情形。已知圆圆相交15、于A,B两点,设那么同理可得由③④可知一定在直线显然通过两点的直线只有一条,即直线方程唯一,故公共弦的方程为消去二次项所以前面探究问题可通过(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0得出,即公共弦的方程为:2x+1=0例2已知圆C1:x2+y2-10x-10y=0和圆C2:x2+y2+6x+2y-40=0相交于A、B两点,求公共弦AB的长。解法一:由两圆的方程相减,消去二次项得到一个二元一次方程,此方程为4x+3y=10,即为公共弦AB所在的直线方程。由解得或所以两点的坐标是A(-2,6),B(4,-2),或A(4,-2),B(-2,6),故16、AB17、=圆C1的圆心C1(518、,5),半径r1=,则19、C1D20、=所以21、AB22、=223、AD24、=解法二:先求出公共弦所在直线的方程:4x+3y=10。过圆C1的圆心C1作C1D⊥AB于D。两圆x2+y2-6x+16y-48=0与x2+y2+4x-8y-44=0的公切线条数为()(A)1(B)2(C)3(D)4变式训练【解析】选B。将两圆方程化为标准方程为(x-3)2+(y+8)2=121,(x+2)2+(y-4)2=64。∴O1(3,-8),r1=11;O2(-2,4),r2=8。∵25、O1O226、=∴3<27、O1O228、<19,∴两圆相交,从而公切线有两条。1.圆x2+y2-2x=0和x2+y2+4y=0的位置关系是()29、(A)相离(B)外切(C)相交(D)内切C课堂训练2.两圆x2+y2=r2与(x-3)2+(y+1)2=r2外切,则r是()(A)(B)(C)(D)5B4.若圆:x2+y2-2ax+a2=2和x2+y2-2by+b2=1外离,则a、b满足的条件是。3.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是()(A)(x-4)2+(y-6)2=6(B)(x±4)2+(y-6)2=6(C)(x-4)2+(y-6)2=36(D)(x±4)2+(y-6)2=36D两圆心
3、r1-r2
4、5、r1-r26、=d;两圆内含:7、r1-r28、>d。2.利用代数方法判断(1)当Δ=9、0时,有一个交点,两圆内切或外切,(2)当Δ<0时,没有交点,两圆内含或相离,消去其中的一个未知数y或x,得关于x或y的一元二次方程。将两个圆方程联立,得(3)当Δ>0时,有两个交点,两圆相交。两种方法的优缺点几何方法直观,但不能求出交点;代数方法能求出交点,但Δ=0,Δ<0时,不能判断圆的确切的位置关系。例1已知圆圆试判断圆C1与圆C2的位置关系。提升总结分析:方法二,代数法:由两者方程组成方程组,由方程组解的情况决定。解法一:把圆的方程都化成标准形式,为的坐标是,半径长的坐标是,半径长方法一,几何法:判断圆心距与两圆半径的和与差的绝对值的大小关系。所以圆心距:两圆半径的和与差10、而即所以两圆相交。解法二:将两个圆方程联立,得方程组把上式代入①,并整理得故两圆相交。方程④根的判别式所以方程④有两个不等实数根,方程组有两解;【解析】圆的方程分别化为(x-1)2+y2=1,x2+(y+2)2=4,∵11、O1O212、=而r1+r2=3,r2-r1=1,∴r2-r1<13、O1O214、<r1+r2,∴两圆相交。圆x2+y2-2x=0与x2+y2+4y=0的位置关系是()(A)相离(B)外切(C)相交(D)内切变式训练C探究:圆与圆相交于A,B两点,如何求公共弦的方程?方法一:将两圆方程联立,求出两个交点的坐标,利用两点式求公共弦的方程。方法二:先来探究一般情形。已知圆圆相交15、于A,B两点,设那么同理可得由③④可知一定在直线显然通过两点的直线只有一条,即直线方程唯一,故公共弦的方程为消去二次项所以前面探究问题可通过(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0得出,即公共弦的方程为:2x+1=0例2已知圆C1:x2+y2-10x-10y=0和圆C2:x2+y2+6x+2y-40=0相交于A、B两点,求公共弦AB的长。解法一:由两圆的方程相减,消去二次项得到一个二元一次方程,此方程为4x+3y=10,即为公共弦AB所在的直线方程。由解得或所以两点的坐标是A(-2,6),B(4,-2),或A(4,-2),B(-2,6),故16、AB17、=圆C1的圆心C1(518、,5),半径r1=,则19、C1D20、=所以21、AB22、=223、AD24、=解法二:先求出公共弦所在直线的方程:4x+3y=10。过圆C1的圆心C1作C1D⊥AB于D。两圆x2+y2-6x+16y-48=0与x2+y2+4x-8y-44=0的公切线条数为()(A)1(B)2(C)3(D)4变式训练【解析】选B。将两圆方程化为标准方程为(x-3)2+(y+8)2=121,(x+2)2+(y-4)2=64。∴O1(3,-8),r1=11;O2(-2,4),r2=8。∵25、O1O226、=∴3<27、O1O228、<19,∴两圆相交,从而公切线有两条。1.圆x2+y2-2x=0和x2+y2+4y=0的位置关系是()29、(A)相离(B)外切(C)相交(D)内切C课堂训练2.两圆x2+y2=r2与(x-3)2+(y+1)2=r2外切,则r是()(A)(B)(C)(D)5B4.若圆:x2+y2-2ax+a2=2和x2+y2-2by+b2=1外离,则a、b满足的条件是。3.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是()(A)(x-4)2+(y-6)2=6(B)(x±4)2+(y-6)2=6(C)(x-4)2+(y-6)2=36(D)(x±4)2+(y-6)2=36D两圆心
5、r1-r2
6、=d;两圆内含:
7、r1-r2
8、>d。2.利用代数方法判断(1)当Δ=
9、0时,有一个交点,两圆内切或外切,(2)当Δ<0时,没有交点,两圆内含或相离,消去其中的一个未知数y或x,得关于x或y的一元二次方程。将两个圆方程联立,得(3)当Δ>0时,有两个交点,两圆相交。两种方法的优缺点几何方法直观,但不能求出交点;代数方法能求出交点,但Δ=0,Δ<0时,不能判断圆的确切的位置关系。例1已知圆圆试判断圆C1与圆C2的位置关系。提升总结分析:方法二,代数法:由两者方程组成方程组,由方程组解的情况决定。解法一:把圆的方程都化成标准形式,为的坐标是,半径长的坐标是,半径长方法一,几何法:判断圆心距与两圆半径的和与差的绝对值的大小关系。所以圆心距:两圆半径的和与差
10、而即所以两圆相交。解法二:将两个圆方程联立,得方程组把上式代入①,并整理得故两圆相交。方程④根的判别式所以方程④有两个不等实数根,方程组有两解;【解析】圆的方程分别化为(x-1)2+y2=1,x2+(y+2)2=4,∵
11、O1O2
12、=而r1+r2=3,r2-r1=1,∴r2-r1<
13、O1O2
14、<r1+r2,∴两圆相交。圆x2+y2-2x=0与x2+y2+4y=0的位置关系是()(A)相离(B)外切(C)相交(D)内切变式训练C探究:圆与圆相交于A,B两点,如何求公共弦的方程?方法一:将两圆方程联立,求出两个交点的坐标,利用两点式求公共弦的方程。方法二:先来探究一般情形。已知圆圆相交
15、于A,B两点,设那么同理可得由③④可知一定在直线显然通过两点的直线只有一条,即直线方程唯一,故公共弦的方程为消去二次项所以前面探究问题可通过(D1-D2)x+(E1-E2)y+F1-F2=0得出,即公共弦的方程为:2x+1=0例2已知圆C1:x2+y2-10x-10y=0和圆C2:x2+y2+6x+2y-40=0相交于A、B两点,求公共弦AB的长。解法一:由两圆的方程相减,消去二次项得到一个二元一次方程,此方程为4x+3y=10,即为公共弦AB所在的直线方程。由解得或所以两点的坐标是A(-2,6),B(4,-2),或A(4,-2),B(-2,6),故
16、AB
17、=圆C1的圆心C1(5
18、,5),半径r1=,则
19、C1D
20、=所以
21、AB
22、=2
23、AD
24、=解法二:先求出公共弦所在直线的方程:4x+3y=10。过圆C1的圆心C1作C1D⊥AB于D。两圆x2+y2-6x+16y-48=0与x2+y2+4x-8y-44=0的公切线条数为()(A)1(B)2(C)3(D)4变式训练【解析】选B。将两圆方程化为标准方程为(x-3)2+(y+8)2=121,(x+2)2+(y-4)2=64。∴O1(3,-8),r1=11;O2(-2,4),r2=8。∵
25、O1O2
26、=∴3<
27、O1O2
28、<19,∴两圆相交,从而公切线有两条。1.圆x2+y2-2x=0和x2+y2+4y=0的位置关系是()
29、(A)相离(B)外切(C)相交(D)内切C课堂训练2.两圆x2+y2=r2与(x-3)2+(y+1)2=r2外切,则r是()(A)(B)(C)(D)5B4.若圆:x2+y2-2ax+a2=2和x2+y2-2by+b2=1外离,则a、b满足的条件是。3.半径为6的圆与x轴相切,且与圆x2+(y-3)2=1内切,则此圆的方程是()(A)(x-4)2+(y-6)2=6(B)(x±4)2+(y-6)2=6(C)(x-4)2+(y-6)2=36(D)(x±4)2+(y-6)2=36D两圆心
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