圆和圆位置关系的拓展
一、五种位置关系的定义
课本用图示的方式定义了两圆的五种位置关系,意在淡化概念.这里补充圆和圆的五种位置关系的定义。
(1)外离:两圆没有公共点,并且每个圆上的点都在另一个圆的外部,这种位置关系叫两圆外离.
(2)外切:两圆有唯一的公共点,并且除了这个公共点以外,每个圆上的点都在另一个圆的外部,这种位置关系叫两圆外切.
(3)相交:两圆有两个公共点,这种位置关系叫两圆相交.
(4)内切:两圆有唯一的公共点,并且除了这个公共点外,一个圆上的点都在另一个圆的内部,这种位置关系叫两圆内切.
(5)内含:两圆没有公共点,并且一个圆上的点都在另一个圆的内部,这种位置关系叫两圆内含.两圆同心是两圆内含的一种特例.
两圆的五种位置关系主要由两个因素确定:①公共点的个数;②一个圆上的点在另外一个圆的外部还是内部.
O1111111
O2
A
B
·
·
图1
二、相交及相切两圆的定理[
(1)关于相交的两圆,有下面的定理。
定理:相交两圆的连心线,垂直平分两圆的公共弦.
已知:⊙O1和⊙O2相交于点A和B.(如图1)
求证:直线O1O2垂直平分线段AB.
证明:因为,经过圆心O1和O2的直线是⊙O1的对称轴,又是⊙O2的对称轴,
所以,⊙O1和⊙O2的公共点A的对称点在⊙O1上,又⊙O2在上.
这个对称点只能是两圆的另一个交点B.
这样,连心线O1 O2就是连接对称点A、B的线段的垂直平分线.
O1
O2
T
·
·
图2
·
O2
O1
T
·
图3
(2)关于相切的两圆,有下面的定理。
定理:相切两圆的连心线,经过切点.
已知:⊙O1和⊙O2相切于点T.]
(如图2和3)
求证:O1 O2经过切点T.
证明:用反证法.
假设O1 O2不经过⊙O1和⊙O2的切点T(即点T不在O1O2上),
那么,点T关于O1 O2的对称点T′也不在O1O2上.
由于直线O1O2是⊙O1的对称轴,又是⊙O2的对称轴,并且点T是⊙O1和⊙O2的公共点,
所以点T的对称点T′也是⊙O1和⊙O2的公共点.
即⊙O1和⊙O2有两个公共点,两圆相交.
这和题设⊙O1和⊙O2相切相矛盾,
因此假设不能成立.
连心线O1O2经过切点T.