4.2.2 圆与圆的位置关系 4.2.3 直线与圆的方程的应用
[目标] 1.能根据给定的圆的方程,判断圆与圆的位置关系;2.能解决两圆相切、两圆相交的有关问题;3.能够利用直线与圆的关系解决简单的实际问题.
[重点] 圆与圆位置关系的判断;两圆相切、相交的有关问题.
[难点] 两圆相切、相交的有关问题.
知识点一 圆与圆的位置关系
[填一填]
1.圆与圆的位置关系
圆与圆的位置关系有5种:外离、外切、相交、内切和内含.外切和内切统称为相切.
2.圆与圆位置关系的判定
(1)几何法
若圆C1与圆C2的半径分别为r和R,两圆圆心距为d,则当d<|R-r|时,两圆内含;
当d=|R-r|时,两圆内切;
当|R-r|<d<R+r时,两圆相交;
当d=R+r时,两圆外切;
当d>R+r时,两圆外离.
(2)代数法
设两圆方程分别为x2+y2+D1x+E1y+F1=0,
x2+y2+D2x+E2y+F2=0,联立方程得
方程组有两组不同的实数解⇔两圆相交,有一组实数解⇔两圆相切,无实数解⇔两圆外离或内含.
[答一答]
1.如果两个圆没有公共点,那么它们一定外离;如果两个圆只有一个公共点,那么它们一定外切,这种说法是否正确?
提示:这种说法不正确.如果两个圆没有公共点,那么它们外离或内含,这两种位置关系统称为相离;如果两个圆只有一个公共点,那么它们外切或内切,这两种位置关系统称为相切.
2.两圆的公切线条数与两圆位置关系有何联系?能否根据公切线条数判断两圆位置关系?
提示:两圆不同的位置关系对应着不同的公切线条数,因此可以由公切线的条数判断两圆的位置关系,即当两圆内含、内切、相交、外切、外离时,分别对应的公切线条数为0、1、2、3、4,反之亦成立.
知识点二 用直线与圆的方程解决实际问题的步骤
[填一填]
1.从实际问题中提炼几何图形;
2.建立平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将几何问题转化为代数问题;
3.通过代数运算,解决代数问题;
4.将结果“翻译”成几何结论并作答.
[答一答]
3.用坐标法解决实际应用问题注意什么问题?
提示:(1)建立直角坐标系时不能随便,应在利于解题的原则下建立适当的直角坐标系,要尽可能使所涉及的点在坐标轴上.
(2)在实际问题中,有些量具有一定的条件,转化成代数问题时要注意范围.
(3)最后一定要把数学结论还原为实际意义.
知识点三 用坐标方法解决几何问题的“三步曲”
[填一填]
1.建立适当的平面直角坐标系,用坐标和方程表示问题中的几何元素,将几何问题转化为代数问题;
2.通过代数运算,解决代数问题;
3.将代数运算结果“翻译”成几何结论.
[答一答]
4.用坐标法解决几何问题体现了什么思想方法?
提示:坐标法实际上是用代数的方法解决几何问题,体现了数形结合的数学思想方法.