请看下面的视频。
,时长00:45
可以发现,⊙O1和⊙O2的位置可能出现以下几种情况(下图)。
如果两个圆没有公共点,那么就说这两个圆相离,如下图所示。
其中
叫做外离,
叫做内含,
中两圆的圆心相同是两圆内含的一种特殊情况。如果两个圆只有一个公共点,那么就说这两个圆相切,如下图所示。
其中
叫做外切,
叫做内切。如果两个圆有两个公共点,那么就说这两个圆相交,如下图所示。
类似于研究点和圆、直线和圆的位置关系,我们也可以用两圆的半径和两圆的圆心距(两圆圆心的距离)来刻画两圆的位置关系。如果两圆的半径分别为r1和r2(r1<r2),圆心距为d,两圆的位置关系如下:
外离<=>d>r1+r2,
外切<=>d=r1+r2,
相交<=>d<r1+r2 和 d>r2-r1,
内切<=>d=r2-r1,
内含<=>d<r2-r1。
例1 求证:当d>r1+r2,两圆外离。
证明:∵ d>r1+r2,
∴ d>r2,
∴ O1在⊙O2外。
如下图,假如⊙O1和⊙O2有一个公共点P,连接PO1,PO2,O1O2,
∵ PO1+PO2 ≥ O1O2,
∴ r1+r2 ≥ d。
与d>r1+r2矛盾,即⊙O1和⊙O2外离。
练习题1
1. 求证:当d=r1+r2,两圆外切(r2>r1)。
2. 求证:当d<r1+r2和d>r2-r1,两圆相交(r2>r1)。
3. 求证:当d=r2-r1,两圆内切(r2>r1)。
4. 求证:当d<r2-r1,两圆内含(r2>r1)。
5. 如下图,一直线l与同心圆相交,外圆交点是A和D,内圆交点是B和C,求证:AB=CD。
6. 如下图,如下图,甲乙两人在环形的路(同心圆)上散步,甲在内侧,乙在外侧,内侧半径50米,外侧半径55米,甲乙每步都是0.5米,为了保持最近的距离以便于聊天,甲走每走10步,乙需要走多少步?
7. 如下图,两个圆的半径相等,那么它们有多少种位置关系?