接棒數學
國三上📐 空間與形狀

兩圓的位置關係

Relative Positions of Two Circles

公式

比較連心線長 d 與 R+r、R−r

把兩圓心的距離跟半徑和、半徑差比一比,五種位置關係就分出來了。

練這學期的計算題
先修

白話解釋

判斷兩圓的關係,只需要三個數:**連心線長 d**(兩圓心的距離)、**半徑和 R+r**、**半徑差 |R−r|**。

由遠到近共五種: **d > R + r**:**外離**(分開,沒有交點) **d = R + r**:**外切**(碰到一點,各在對方外面) **|R−r| < d < R+r**:**相交**(兩個交點) **d = |R−r|**:**內切**(碰到一點,一個在另一個裡面) **d < |R−r|**:**內含**(完全包住,沒有交點)

記憶方式:**d 從大變小**,兩圓就從分開 → 外切 → 相交 → 內切 → 內含,是一個連續的過程。想像一個圓慢慢往另一個圓靠近,順序就出來了。

**公切線的數量**跟位置關係一一對應,也是常考點: 外離 4 條、外切 3 條、相交 2 條、內切 1 條、內含 0 條。 同樣是隨著距離變近而遞減,不必分開背。

**相切時**(不論內外切),**切點必定在連心線上**——這是解切圓題的關鍵,看到相切就把兩圓心和切點連起來,它們三點共線。

**相交時**,連心線會**垂直平分公共弦**。這條性質可以搭配弦心距的直角三角形來求公共弦長。

什麼時候用

判斷兩圓關係、求公切線條數、齒輪與滾動問題、圓的軌跡。

最容易錯的地方

例題 · 3

先自己算,再看解答——這樣才有效。

  1. 1

    兩圓半徑 5 和 3,圓心距 8,兩圓的關係是?(填外離、外切或相交)

  2. 2

    兩圓半徑 5 和 3,圓心距 2,兩圓的關係是?(填內切或內含)

  3. 3

    兩圓外離時,公切線有幾條?

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