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1、第二章 直线和圆的方程2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系2.5.2 圆与圆的位置关系教学设计一、教学目标1. 理解圆与圆的几种位置关系.2. 熟练掌握用数量关系来识别两圆的位置关系,由两圆的位置关系得到数量关系.二、教学重难点1. 教学重点圆与圆的位置关系.2. 教学难点判断圆与圆的位置关系.三、教学过程(一)新课导入问题1:设圆的半径为,圆的半径为,如何判断圆与圆的位置关系?(1)当时,圆和圆外离;(2)当时,圆和圆外切;(3)当,圆和圆相交;(4)当时,圆和圆内切;(5)当时,圆和圆内含.问题2:类比运用直线和圆的方程,判断直线与圆的位置关系的方法,如何利用圆的方程,判断它们之间的位置关系
2、?(二)探索新知因为两个圆的交点坐标就是两个圆的方程的公共解,所以可以根据两个圆的方程的公共解的个数判断它们之间的关系.具体情形如下:两圆相交有两组公共解;两圆相切有一组公共解;两圆相离没有公共解.例1 已知圆,圆,试判断圆与圆的位置关系.解法1:将圆与圆的方程联立,得到方程组-,得由,得.把上式代入,并整理,得.方程的根的判别式,所以,方程有两个不相等的实数根.把分别代入方程,得到.因此圆与圆有两个公共点,这两个圆相交.解法2:把圆的方程化成标准方程,得,圆的圆心是,半径.把圆的方程化成标准方程,得,圆的圆心是,半径.圆与圆的连心线的长为.圆与圆的两半径之和,两半径长之差.因为,即,所以圆与
3、圆相交(如图),它们有两个公共点A,B.例2 已知圆O的直径,动点M与点A的距离是它与点B的距离的倍.试探究点M的轨迹,并判断该轨迹与圆O的位置关系.解:如图,以线段AB的中点O为原点,AB所在直线为x轴,线段AB的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系.由,得.设点M的坐标为,由,得,化简,得,即.所以点M的轨迹是以为圆心,半径为的一个圆.因为两圆的圆心距为,两圆的半径分别为,又,所以点M的轨迹与圆O相交.(三)课堂练习1.圆和的位置关系是( )A.相交B.相离C.内切D.外切答案:C解析:圆的圆心坐标为,半径为2;圆的圆心坐标为,半径为7.所以圆心距为,所以两个圆内切.故选C.2.若圆与圆相
4、切,则的值为( )A.B.C.或D.或答案:C解析:圆的圆心为,半径为,圆的圆心为,半径为.当两圆外切时,有,此时.当两圆内切时,有,此时.综上,当时两圆外切;当时两圆内切.3.圆与圆的公共弦长为( )A. B. C. D.答案:C解析:圆与圆的方程相减得.圆心到直线的距离,则公共弦长为.故选C.4.已知两圆和没有公共点,则实数的取值范围为_.答案:解析:由已知,得两圆的圆心分别为,半径分别为1,5,圆心距.两圆没有公共点,或,解得或或.5.已知圆和圆.(1)当时,判断圆和圆的位置关系.(2)是否存在实数,使得圆和圆内含?若存在,求出实数的值;若不存在,请说明理由.答案:(1)当时,圆的方程为,圆心为,半径为,圆的方程为,圆心为,半径为,两圆的圆心距,又,所以,所以圆和圆相交.(2)不存在实数,使得圆和圆内含.理由如下:圆的方程可化为,圆心的坐标为,半径为3.假设存在实数,使得圆和圆内含,则圆心距,即,此不等式无解.故不存在实数,使得圆和圆内含.(四)小结作业小结:判断圆与圆的位置关系.作业:四、板书设计2.5.2 圆与圆的位置关系圆与圆的位置关系:(1)两圆相交,有两个公共点;(2)两圆相切,包括外切与内切,只有一个公共点;(3)两圆相离,包括外离与内含,没有公共点.