圆与圆的位置关系
一、选择题
1. (2014•扬州,第5题,3分)如图,圆与圆的位置关系没有( )
(第1题图)
2.(2014•济宁,第10题3分)如图,两个直径分别为36cm和16cm的球,靠在一起放在同一水平面上,组成如图所示的几何体,则该几何体的俯视图的圆心距是( )
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二.填空题
1.(2014年四川资阳,第14题3分)已知⊙O1与⊙O2的圆心距为6,两圆的半径分别是方程x2﹣5x+5=0的两个根,则⊙O1与⊙O2的位置关系是 相离 .
考点: 圆与圆的位置关系;根与系数的关系.菁优网
分析: 由⊙O1与⊙O2的半径r1、r2分别是方程x2﹣5x+5=0的两实根,根据根与系数的关系即可求得⊙O1与⊙O2的半径r1、r2的和,又由⊙O1与⊙O2的圆心距d=6,根据两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r的数量关系间的联系即可得出两圆位置关系.
解答: 解:∵两圆的半径分别是方程x2﹣5x+5=0的两个根,
∴两半径之和为5,
解得:x=4或x=2,
∵⊙O1与⊙O2的圆心距为6,
∴6>5,
∴⊙O1与⊙O2的位置关系是相离.
故答案为:相离.
点评: 此题考查了圆与圆的位置关系与一元二次方程的根与系数的关系.注意掌握两圆位置关系与圆心距d,两圆半径R,r的数量关系间的联系是解此题的关键.
三.解答题
1. (2014年江苏南京,第26题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,⊙O为△ABC的内切圆.
(1)求⊙O的半径;
(2)点P从点B沿边BA向点A以1cm/s的速度匀速运动,以P为圆心,PB长为半径作圆,设点P运动的时间为t s,若⊙P与⊙O相切,求t的值.
(第1题图)
考点:圆的性质、两圆的位置关系、解直角三角形
分析:(1)求圆的半径,因为相切,我们通常连接切点和圆心,设出半径,再利用圆的性质和直角三角形性质表示其中关系,得到方程,求解即得半径.
(2)考虑两圆相切,且一圆已固定,一般就有两种情形,外切与内切.所以我们要分别讨论,当外切时,圆心距等于两圆半径的和;当内切时,圆心距等于大圆与小圆半径的差.分别作垂线构造直角三角形,类似(1)通过表示边长之间的关系列方程,易得t的值.
解答:(1)如图1,设⊙O与AB、BC、CA的切点分别为D、E、F,连接OD、OE、OF,
则AD=AF,BD=BE,CE=CF.
∵⊙O为△ABC的内切圆,
∴OF⊥AC,OE⊥BC,即∠OFC=∠OEC=90°.
∵∠C=90°,
∴四边形CEOF是矩形,
∵OE=OF,
∴四边形CEOF是正方形.新$课$标$第$一$网
设⊙O的半径为rcm,则FC=EC=OE=rcm,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm,
∴AB==5cm.
∵AD=AF=AC﹣FC=4﹣r,BD=BE=BC﹣EC=3﹣r,
∴4﹣r+3﹣r=5,
解得 r=1,即⊙O的半径为1cm.
(2)如图2,过点P作PG⊥BC,垂直为G.
∵∠PGB=∠C=90°,∴PG∥AC.
∴△PBG∽△ABC,∴.∵BP=t,
∴PG=,BG=.
若⊙P与⊙O相切,则可分为两种情况,⊙P与⊙O外切,⊙P与⊙O内切.
①当⊙P与⊙O外切时,
如图3,连接OP,则OP=1+t,过点P作PH⊥OE,垂足为H.
∵∠PHE=∠HEG=∠PGE=90°,
∴四边形PHEG是矩形,
∴HE=PG,PH=CE,
∴OH=OE﹣HE=1﹣,PH=GE=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣=2﹣.
在Rt△OPH中,
由勾股定理,,
解得 t=.
②当⊙P与⊙O内切时,
如图4,连接OP,则OP=t﹣1,过点O作OM⊥PG,垂足为M.
∵∠MGE=∠OEG=∠OMG=90°,
∴四边形OEGM是矩形,
∴MG=OE,OM=EG,
∴PM=PG﹣MG=,OM=EG=BC﹣EC﹣BG=3﹣1﹣=2﹣,
在Rt△OPM中,
由勾股定理,,解得 t=2.
综上所述,⊙P与⊙O相切时,t=s或t=2s.
点评:本题考查了圆的性质、两圆相切及通过设边长,表示其他边长关系再利用直角三角形求解等常规考查点,总体题目难度不高,是一道非常值得练习的题目.