
學(xué)習(xí)目標(biāo)
了解圓與圓的位置關(guān)系.
掌握圓與圓的位置關(guān)系的判斷方法
能用圓與圓的位置關(guān)系解決一些簡單問題
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):圓與圓的位置關(guān)系及判定方法
難點(diǎn):掌握圓與圓的位置關(guān)系的代數(shù)判斷方法與幾何判斷方法,能夠利用上述方法判斷兩圓的位置關(guān)系.
課前預(yù)習(xí) 自主梳理
要點(diǎn)一 兩圓之間的位置關(guān)系
(1)兩圓相交,有兩個公共點(diǎn);
(2)兩圓相切,包括外切與內(nèi)切,只有一個公共點(diǎn);
(3)兩圓相離,包括外離與內(nèi)含,沒有公共點(diǎn).
思考:在外離、外切、相交、內(nèi)切和內(nèi)含的位置關(guān)系下,兩圓的公切線條數(shù)分別為多少?
提示 當(dāng)兩圓外離時,有四條公切線;當(dāng)兩圓外切時,有三條公切線;當(dāng)兩圓相交時,有兩條公切線;當(dāng)兩圓內(nèi)切時,只有一條公切線;當(dāng)兩圓內(nèi)含時,無公切線.
要點(diǎn)二 用幾何法判斷圓與圓的位置關(guān)系
若兩圓的半徑分別為r1,r2,兩圓連心線的長為d,則兩圓的位置關(guān)系如表所示.
要點(diǎn)三 用代數(shù)法判斷圓與圓的位置關(guān)系
設(shè)兩圓的一般方程為C1:x2+y2+D1x+E1y+F1=0(Deq \\al(2,1)+Eeq \\al(2,1)-4F1>0),C2:x2+y2+D2x+E2y+F2=0(Deq \\al(2,2)+Eeq \\al(2,2)-4F2>0),
聯(lián)立方程得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+y2+D1x+E1y+F1=0,,x2+y2+D2x+E2y+F2=0,))
則方程組解的個數(shù)與兩圓的位置關(guān)系如表所示.
思考:根據(jù)代數(shù)法確定兩個圓的位置關(guān)系時,若已知兩圓只有一個公共點(diǎn),能否準(zhǔn)確得出兩圓的位置關(guān)系?
提示 不能.已知兩圓只有一個公共點(diǎn)只能得出兩圓內(nèi)切或外切.
自主檢測
1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”.
(1)如果兩個圓的方程組成的方程組只有一組實(shí)數(shù)解,則兩圓外切.( )
(2)如果兩圓的圓心距小于兩圓的半徑之和,則兩圓相交.( )
(3)從兩圓的方程中消掉二次項(xiàng)后得到的二元一次方程是兩圓的公共弦所在的直線方程.( )
(4)若兩圓有公共點(diǎn),則|r1-r2|≤d≤r1+r2.( )
2.若點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(4,0)到直線l的距離依次為1和2,則這樣的直線有( )
A.0條B.1條C.2條D.3條
3.已知圓C: ,若以原點(diǎn)O為圓心,以為半徑的圓O與圓C有公共點(diǎn),則m的最大值為( )
A.7B.6C.5D.4
4.已知圓,圓,兩圓公切線的條數(shù)為( )
A.1B.2C.3D.4
新課導(dǎo)學(xué)
學(xué)習(xí)探究
環(huán)節(jié)一 創(chuàng)設(shè)情境,引入課題
問題1 日食是一種天文現(xiàn)象,在民間稱此現(xiàn)象為天狗食日。
日食分為日偏食、日全食、日環(huán)食、全環(huán)食。我們將月亮與太陽抽象為圓,觀察到的這些圓在變化的過程中位置關(guān)系是怎樣的?
環(huán)節(jié)二 觀察分析,感知概念
問題2 類比運(yùn)用直線和圓的方程,研究直線與圓的位置關(guān)系的方法,如何利用圓的方程,判斷它們之間的位置關(guān)系?
1.幾何法:
圓 , 圓 , 兩圓的圓心距 , 則有
2.代數(shù)法:圓 , 圓 , 兩圓的方程聯(lián)立得方程組,則有
設(shè)計(jì)意圖:類比直線與圓的位置關(guān)系的研究圓與圓的位置關(guān)系.
環(huán)節(jié)三 抽象概括,形成概念
思考
類比運(yùn)用直線和圓的方程,研究直線與圓的位置關(guān)系的方法,如何利用圓的方程,判斷它們之間的位置關(guān)系?
環(huán)節(jié)四 辨析理解 深化概念
例5 已知圓,圓,試判斷圓與圓的位置關(guān)系.
追問 在坐標(biāo)法中聯(lián)立兩圓方程后得到說明了什么?能據(jù)此判定兩圓位置關(guān)系嗎?呢?
設(shè)計(jì)意圖:通過典例解析,幫助學(xué)生進(jìn)一步熟悉兩種基本方法,判斷圓與圓的位置關(guān)系。同時在解答中引導(dǎo)學(xué)生由形助數(shù),由數(shù)研形,發(fā)展學(xué)生數(shù)形結(jié)合能力及數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).
思考
在解法1中,如果兩圓方程聯(lián)立消元后得到的方程的,它說明什么? 你能據(jù)此確定兩圓是內(nèi)切還是外切嗎? 如何判斷兩圓是內(nèi)切還是外切呢? 當(dāng)時,兩圓是什么位置關(guān)系?
環(huán)節(jié)五 概念應(yīng)用,鞏固內(nèi)化
例6 已知圓的直徑,動點(diǎn)與點(diǎn)的距離是它與點(diǎn)的距離的倍. 試探究點(diǎn)的軌跡,并判斷該軌跡與圓的位置關(guān)系.
環(huán)節(jié)六 歸納總結(jié),反思提升
問題7請同學(xué)們回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,并回答下列問題:
1. 本節(jié)課學(xué)習(xí)的概念有哪些?
2. 在解決問題時,用到了哪些數(shù)學(xué)思想?
1.知識清單:
2.方法歸納:
3.常見誤區(qū):
環(huán)節(jié)七目標(biāo)檢測,作業(yè)布置
教科書習(xí)題2.5第98頁
第7,8,10題.
備用練習(xí)1. 設(shè)是圓:上的點(diǎn),圓的圓心為,半徑為1,則是圓與圓相切的( )
充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
2.(多選題)下列說法正確的有( )
A.直線過定點(diǎn)
B.過點(diǎn)作圓的切線,則的方程為
C.圓上存在兩個點(diǎn)到直線的距離為2
D.若圓與圓有唯一公切線,則
3.(多選題)已知. 則下列說法中, 正確的有( )
A.若在內(nèi), 則
B.當(dāng)時, 與共有兩條公切線
C.若與存在公共弦, 則公共弦所在直線過定點(diǎn)
D., 使得與公共弦的斜率為
位置關(guān)系
外離
外切
相交
內(nèi)切
內(nèi)含
圖示
d與r1,
r2的關(guān)系
方程組解的個數(shù)
2組
1組
0組
兩圓的公共點(diǎn)個數(shù)
個
個
個
兩圓的位置關(guān)系
外切或
或內(nèi)含
位置關(guān)系
外離
外切
相交
內(nèi)切
內(nèi)含
圖示
與的關(guān)系
方程組解的情況
2組
1組
0組
兩圓的公共點(diǎn)
2個
1個
0個
兩圓的位置關(guān)系
相交
外切或內(nèi)切
外離或內(nèi)含
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