Bài 7: Vị trí tương đối của hai đường tròn
-
4540 lượt thi
-
25 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Ta gọi hai đường tròn không trùng nhau là hai đường tròn phân biệt. Vì sao hai đường tròn phân biệt không thể có quá hai điểm chung?
Nếu hai đường tròn có nhiều hơn hai điểm chung thì khi đó hai đường tròn sẽ đi qua ít nhất ba điểm chung.Mà qua 3 điểm phân biệt thì chỉ xác định được duy nhất 1 đường tròn nên 2 đường tròn này không thể phân biệt.
Câu 2:
a) Quan sát hình 85, chứng minh rằng OO’ là đường trung trực của AB.
b) Quan sát hình 86, hãy dự đoán về vị trí của điểm A đối với đường nối tâm OO’.
a) Ta có: OA = OB (= bán kính đường tròn (O))
O’A = O’B (= bán kính đường tròn (O’))
⇒ OO’ là đường trung trực của AB
b) Hình 86a) Hai đường tròn tiếp xúc ngoài thì A nằm giữa O và O’
Hình 86b) Hai đường tròn tiếp xúc trong thì A nằm ngoài đoạn OO’
Câu 3:
Cho hình 88.
a) Hãy xác định vị trí tương đối của hai đường tròn (O) và (O’).
b) Chứng minh rằng BC // OO’ và ba điểm C, B, D thẳng hàng.
a) Hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau
b) Xét tam giác ABC có:
OA = OB = OC = bán kính đường tròn (O)
Mà BO là trung tuyến của tam giác ABC
⇒ vuông tại B ⇒ (1)
Lại có OO’ là đường trung trực của AB
⇒ (2)
Từ (1) và (2) ⇒ OO’ // BC
Chứng minh tương tự ta có vuông tại B ⇒ (3)
Từ (1) và (3) ⇒ B, C, D thẳng hàng.
Câu 4:
Trên hình 89, hai đường tròn tiếp xúc nhau tại A. Chứng minh rằng OC // O'D.
Ta có: OA = OC (bán kính) nên cân tại O.
Suy ra (1)
Lại có O'A = O'D (bán kính) nên cân tại O'
Suy ra = (2)
Mà đối đỉnh (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra
Vậy OC // O'D (có hai góc so le trong bằng nhau).
Câu 5:
Cho hai đường tròn (O; 20cm) và (O'; 15cm) cắt nhau tại A và B. Tính đoạn nối tâm OO', biết rằng AB = 24 cm. (Xét hai trường hợp: O và O' nằm khác phía đối với AB; O và O' nằm cùng phía đối với AB).
- Trường hợp 1: O và O' nằm khác phía đối với AB
Gọi I là giao điểm của OO' và AB. Theo tính chất đường nối tâm ta có:
và AI = IB = 12
Áp dụng định lí Pitago, ta được:
Vậy OO' = OI + IO' = 16 + 9 = 25 (cm)
- Trường hợp 2: O và O' nằm cùng phía đối với AB
Tương tự như trường hợp 1, ta có:
Vậy OO' = OI – O'I = 16 – 9 = 7 (cm).
Câu 6:
Cho hình bên, trong đó hai đường tròn (O) và (O’) tiếp xúc với nhau tại A. Chứng minh rằng các tiếp tuyến Bx và Cy song song với nhau.
Ta có: O, A, O’ thẳng hàng
C, A, B thẳng hàng
Suy ra OB // O’C (vì có cặp góc so le trong bằng nhau)
Lại có: (tính chất tiếp tuyến)
Suy ra:
Mà: (tính chất tiếp tuyến)
Suy ra: Bx // Cy
Câu 7:
Cho hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A và B như hình bên.
Biết OA = 15cm, O’A = 13cm, AB = 24cm. Tính độ dài OO’.
Gọi H là giao điểm của AB và OO’.
Vì OO’ là đường trung trực của AB nên:
OO’ ⊥ AB tại H
Suy ra: HA = HB = .AB = .24 = 12 (cm)
Áp dụng định lí Pitago vào tam giác vuông AOH, ta có:
Suy ra:
OH = 9 (cm)
Áp dụng định lí pitago vào tam giác vuông AO’H, ta có:
Suy ra:
O’H = 5 (cm)
Vậy OO’ = OH + O’H = 9 + 5 = 14 (cm)
Câu 8:
Cho hai đường tròn (O) và (O’) tiếp xúc với nhau tại A như hình bên. Chứng minh rằng các bán kính OB và O’C song song với nhau.
Ta có: OA = OB (= R)
Suy ra tam giác AOB cân tại O
Hay (1)
Ta có: O'A = O'C (=R')
Suy ra tam giác AO'C cân tại O'
Hay = (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
Suy ra: OB // O’C (vì có hai góc ở vị trí đồng vị bằng nhau)
Câu 9:
Cho hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A và B. Kẻ các đường kính AOC, AO’D. Chứng minh rằng ba điểm C, B, D thẳng hàng và .
Tam giác ABC nội tiếp trong đường tròn (O) có AC là đường kính nên
Tam giác ABD nội tiếp trong đường tròn (O’) có AD là đường kính nên
Ta có:
Vậy ba điểm C, B, D thẳng hàng và .
Câu 10:
Cho hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A và B. Gọi I là trung điểm của OO’. Qua A vẽ đường thẳng vuông góc với IA, cắt các đường tròn (O) và (O’) tại C và D (khác A). Chứng minh rằng AC = AD.
Kẻ
Ta có:
Suy ra: OH // IA // O’K
Theo giả thiết: IO = IO’
Suy ra : AH = AK (tính chất đường thẳng song song cách đều) (1)
Ta có:
Suy ra : HA = HC = .AC (đường kính dây cung) ⇒ AC = 2AH (2)
Lại có:
Suy ra : KA = KD = .AD (đường kính dây cung) ⇒ AD = 2AK (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra: AC = AD
Câu 11:
Cho hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A và B, trong đó O’ nằm trên đường tròn (O). Kẻ đường kính O’OC của đường tròn (O).
a. Chứng minh rằng CA, CB là các tiếp tuyến của đường tròn (O’)
b. Đường vuông góc với AO’ tại O’ cắt CB ở I. Đường vuông góc với AC tại C cắt đường thẳng O’B ở K. Chứng minh rằng ba điểm O, I, K thẳng hàng.
a. Tam giác AO’C nội tiếp trong đường tròn (O) có O’C là đường kính nên
Suy ra: tại điểm A
Vậy CA là tiếp tuyến của đường tròn (O’)
Tam giác BO’C nội tiếp trong đường tròn (O) có O’C là đường kính nên
Suy ra: tại điểm B
Vậy CB là tiếp tuyến của đường tròn (O’)
b. Trong đường tròn (O’) ta có AC và BC là hai tiếp tuyến cắt nhau tại C
Suy ra: (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
Mà (gt)
(chứng minh trên)
Suy ra: O’I // CA => (hai góc so le trong)
Suy ra:
Hay tam giác CIO’ cân tại I => IC = IO’
Khi đó I nằm trên đường trung trực của O’C
Lại có: (tính chất hai tiếp tuyến cắt nhau)
(gt)
(chứng minh trên)
Suy ra: KC // O’A => (hai góc so le trong)
Suy ra:
Hay tam giác CKO’ cân tại K => KC = KO’
Khi đó K nằm trên đường trung trực của O’C
Mặt khác: OC = OO’ (= R)
Suy ra O, I, K nằm trên đường trung trực của O’C
Vậy O, I, K thẳng hàng.
Câu 12:
Cho hai đường tròn (O) và (O’) cắt nhau tại A và B. Dây AC của đường tròn (O) tiếp xúc với đường tròn (O’) tại A. Dây AD của đường trong (O’) tiếp xúc với đường tròn (O) tại A. Gọi K là điểm đối xứng với A qua trung điểm I của OO’, E là điểm đối xứng với A qua B. Chứng minh rằng:
a.
b. Bốn điểm A, C, E, D cùng nằm trên một đường tròn.
a. Gọi H là giao điểm của AB và OO’
Vì OO’ là đường trung trực của AB nên tại H
Ta có: HA = HB
I là trung điểm của OO’ nên (1)
Trong tam giác ABK, ta có:
HA = HB (chứng minh trên)
IA = IK (tính chất đối xứng tâm)
Suy ra IH là đường trung bình của tam giác ABK
Suy ra IH // BK (2)
Từ (1) và (2) suy ra:
b. Vì nên
Lại có: AB = BE (tính chất đối xứng tâm)
Suy ra: KA = KE (tính chất đường trung trực) (3)
Ta có: IO = IO’ (gt)
IA = IK (chứng minh trên)
Tứ giác AOKO’ có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường nên nó là hình bình hành
Suy ra: OK // O’A và OA // O’K
(vì CA là tiếp tuyến của đường tròn (O’))
OK // O’A (chứng minh trên)
Suy ra:
Khi đó OK là đường trung trực của AC
Suy ra: KA = KC (tính chất đường trung trực) (4)
DA ⊥ OA (vì DA là tiếp tuyến của đường tròn (O))
O’K // OA (chứng minh trên)
Suy ra:
Khi đó O’K là đường trung trực của AD
Suy ra: KA = KD (tính chất đường trung trực) (5)
Từ (3), (4) và (5) suy ra: KA = KC = KE = KD
Vậy bốn điểm A, C, E, D cùng nằm trên một đường tròn.
Câu 13:
Cho đường tròn tâm O bán kính OA và đường tròn đường kính OA. Xác định tính tương đối của hai đường tròn.
Gọi đường tròn (O') là đường tròn đường kính OA.
Ta có:
⇒ (O) và (O') tiếp xúc trong.
Câu 14:
Cho hai đường tròn (O; 20) và (O'; 15) cắt nhau tại A và B. Tính đoạn thẳng nối OO' biết rằng AB = 24.
Ta có 2 trường hợp xảy ra:
Gọi C là giao điểm của đường thẳng AB và OO'
Câu 15:
Cho hai đường tròn (O; R) và (O'; r) cắt nhau tại hai điểm A và B. Vẽ đường kính AOC và đường kính AO'D.
a) Chứng minh ba điểm C, B, D thẳng hàng
b) Qua A vẽ cát tuyến cắt (O) và (O') lần lượt tại M và N. CMR: MN ≤ CD.
a) Tam giác ABC có AC là đường kính nên tam giác ABC vuông tại B hay AB ⊥ BC
Tam giác ABD có AD là đường kính nên tam giác ABD vuông tại B hay AB ⊥ BD
⇒ C, B, D cùng thuộc đường thẳng qua B và vuông góc với AB
b) Xét tam giác ACD có OO' là đường trung bình nên OO' = CD
Gọi E, F lần lượt là hình chiếu của O và O' nên MN
Khi đó E, F lần lượt là trung điểm của AM và AN
⇒ EF = MN
Ta đưa việc so sánh CD với MN qua so sánh OO' với EF
Xét 2 đường thẳng OE và O'F song song với nhau.
EF vuông góc với cả hai đoạn thẳng nên EF là đoạn thẳng nhỏ nhất trong các đoạn nối từ 1 điểm trên OE tới 1 điểm trên O'F. Khi đó: EF ≤ OO' ⇒ MN ≤ CD.
Câu 16:
Nếu hai đường tròn tiếp xúc với nhau thì số điểm chung của hai đường tròn là:
Hai đường tròn tiếp xúc với nhau thì có một điểm chung duy nhất
Chọn đáp án A
Câu 17:
Cho hai đường tròn (O; R) và (O; r) với R > r cắt nhau tại hai điểm phân biệt và OO' = d . Chọn khẳng định đúng?
Hai đường tròn (O; R) và (O'; r)(R > r) cắt nhau
Khi đó (O) và (O') có hai điểm chung và đường tròn nối tâm là đường trung trực của đoạn AB
Hệ thức liên hệ R - r < OO' < R + r
Chọn đáp án C.
Câu 18:
Cho hai đường tròn (O; 8cm) và (O; 6cm) cắt nhau tại A, B sao cho OA là tiếp tuyến của (O). Độ dài dây AB là
Vì OA là tiếp tuyến của (O') nên tam giác vuông tại A
Vì (O) và (O') cắt nhau tại A, B nên đường tròn nối tâm OO' là trung trực của đoạn AB
Gọi giao điểm của AB và OO' là I thì AB ⊥ OO' tại I là trung điểm của AB
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông OAO' ta có:
Chọn đáp án D.
Câu 19:
Cho đường tròn (O) bán kính OA và đường tròn (O') đường kính OA. Vị trí tương đối của hai đường tròn là:
Vì hai đường tròn có một điểm chung là A và nên hai đường tròn tiếp xúc trong
Chọn đáp án D.
Câu 20:
Cho đường tròn (O) bán kính OA và đường tròn (O') đường kính OA. Dây AD của đường tròn lớn cắt đường tròn nhỏ tại C. Khi đó
Chọn đáp án B.
Câu 21:
Cho hai đường tròn (O1; 4) và (O2; R) tiếp xúc ngoài nhau biết O1O2 = 10cm. Tìm R
Để hai đường tròn đã cho tiếp xúc ngoài khi và chỉ khi:
R1 + R2 = O1O2
Hay 4 + R = 10 nên R = 6cm
Chọn đáp án B.
Câu 22:
Cho hai đường tròn (O1; 3cm ) và (O2; R) cắt nhau, biết O1O2 = 11 cm và R > 3. Bán kính R có thể bằng bao nhiêu?
Để hai đường tròn đã cho cắt nhau khi và chỉ khi:
R - 3 < O1O2 < R + 3 hay R - 3 < 11 < R + 3
Suy ra: R < 14 và 8 < R.
Trong các phương án đã cho chỉ có phương án B thỏa mãn
Chọn đáp án B.
Câu 23:
Cho hai đường tròn (O; 15cm) và (I; 20cm) cắt nhau tại hai điểm A và B. Biết rằng O và I nằm hai phía đối với đường thẳng AB và AB = 24cm. Tính đoạn nối tâm OI?
Gọi giao điểm của AB và OI là điểm H .
Theo tính chất đường nối tâm ta có H là trung điểm của AB nên HA = HB = 24 : 2 = 12 cm
Áp dụng định lí Pytago vào tam giác vuông OAH ta có:
OH2 = OA2 – AH2 = 152 – 122 = 81 nên OH = 9 cm
Áp dụng đinh lí Pytago vào tam giác vuông AHI ta có:
HI2 = AI2 – AH2 = 202 – 122 = 256 nên HI = 16 cm
Do đó, OI = OH + HI = 9 + 16 = 25 cm
Chọn đáp án D.
Câu 24:
Cho hai đường tròn (O; 10 cm ) và (I; 6cm). Xác định vị trí hai đường tròn biết OI = 3 cm?
Ta có: OI < R – r ( 3 < 10 – 6)
Do đó, đường tròn (O) đựng đường tròn (I) .
Chọn đáp án B.
Câu 25:
Cho hai đường tròn (A; 6cm) và (B; 3cm). Tìm điều kiện để hai đường tròn đã cho ở ngoài nhau?
Để hai đường tròn đã cho ở ngoài nhau khi và chỉ khi:
AB > R + r hay AB > 6 + 3 = 9cm
Chọn đáp án A.