Cho hai đường tròn \(\left( {{C_1}} \right)\): \({x^2} + {y^2} - 6x + 5 = 0\) và \(\left( {{C_2}} \right)\): \({x^2} + {y^2} - 12x - 6y + 44 = 0\). Có bao nhiêu tiếp tuyến chung của \(\left( {{C_1}} \right)\) và \(\left( {{C_2}} \right)\).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiXét đường thẳng \(\Delta \) có phương trình: \(y = kx + m\) hay \(kx - y + m = 0\).
Ta có: \(\Delta \) tiếp xúc với \(\left( {{C_1}} \right)\) và \(\left( {{C_2}} \right)\) khi và chỉ khi \(\left\{ \begin{array}{l}d({I_1},\Delta ) = {R_1}\\d({I_2},\Delta ) = {R_2}\end{array} \right.\)\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{\left| {3k + m} \right|}}{{\sqrt {{k^2} + 1} }} = 2\,\,(1)\\\dfrac{{\left| {6k - 3 + m} \right|}}{{\sqrt {{k^2} + 1} }} = 1\,\,(2)\end{array} \right.\)
Từ (1) và (2) suy ra \(\left| {3k + m} \right| = 2\left| {6k - 3 + m} \right|\).
Trường hợp 1: \(3k + m = 2(6k - 3 + m)\)\( \Leftrightarrow m = 6 - 9k\) (3)
Thay vào (2) ta được \(\left| {6k - 3 + 6 - 9k} \right| = \sqrt {{k^2} + 1} \)\( \Leftrightarrow \left| {3 - 3k} \right| = \sqrt {{k^2} + 1} \)
\( \Leftrightarrow 9 - 18k + 9{k^2} = {k^2} + 1\)\( \Leftrightarrow 8{k^2} - 18k + 8 = 0\)
\( \Leftrightarrow 4{k^2} - 9k + 4 = 0\)\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}{k_1} = \dfrac{{9 + \sqrt {17} }}{8}\\{k_2} = \dfrac{{9 - \sqrt {17} }}{8}\end{array} \right.\)
Thay giá trị của k vào (3) ta tính được \(\left[ \begin{array}{l}{k_1} = 6 - 9{k_1}\\{k_2} = 6 - 9{k_2}\end{array} \right.\)
Vậy ta được hai tiếp tuyến \({\Delta _1}:y = {k_1}x + 6 - 9{k_1};\)\({\Delta _2}:y = {k_2}x + 6 - 9{k_2}.\)
Trường hợp 2: \(3k + m = - 2(6k - 3 + m)\)\( \Leftrightarrow 3m = 6 - 15k\)\( \Leftrightarrow m = 2 - 5k\) (4)
Thay vào (2) ta được \(\left| {6k - 3 + 2 - 5k} \right| = \sqrt {{k^2} + 1} \)\( \Leftrightarrow \left| {k - 1} \right| = \sqrt {{k^2} + 1} \)
\( \Leftrightarrow {(k - 1)^2} = {k^2} + 1\)\( \Leftrightarrow {k^2} - 2k + 1 = {k^2} + 1\)\( \Leftrightarrow k = 0.\)
Thay giá trị của \(k\) vào (4) ta được \(m = 2\).
Vậy ta được tiếp tuyến \({\Delta _3}:y = 2.\)
Xét đường thẳng \({\Delta _4}\) vuông góc với \(Ox\) tại \({x_0}\):\({\Delta _4}:x - {x_0} = 0.\)
\({\Delta _4}\) tiếp xúc với \(\left( {{C_1}} \right)\) và \(\left( {{C_2}} \right)\) khi và chỉ khi
\(\left\{ \begin{array}{l}d({I_1},{\Delta _4}) = {R_1}\\d({I_2},{\Delta _4}) = {R_2}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left| {3 - {x_0}} \right| = 2\\\left| {6 - {x_0}} \right| = 1\end{array} \right.\) \( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\left[ \begin{array}{l}{x_0} = 1\\{x_0} = 5\end{array} \right.\\\left[ \begin{array}{l}{x_0} = 5\\{x_0} = 7\end{array} \right.\end{array} \right. \Leftrightarrow {x_0} = 5\)
Vậy ta được tiếp tuyến \({\Delta _4}:x - 5 = 0\).
Vậy hai đường tròn \(\left( {{C_1}} \right)\) và \(\left( {{C_2}} \right)\) có bốn tiếp tuyến chung \({\Delta _1}\), \({\Delta _2}\), \({\Delta _3}\)và \({\Delta _4}\).
Câu hỏi liên quan
-
Đường tròn ( ) C tâm I(4; 3) và tiếp xúc với đường thẳng \(\Delta: 3 x-4 y+5=0\) có phương trình là
-
Viết phương trình tiếp tuyến của đường tròn \((C): x^{2}+y^{2}-4 x-4 y+4=0\) , biết tiếp tuyến vuông góc với trục hoành
-
Đường tròn (C) có tâm I(-1;2) và tiếp xúc với đường thẳng \(\Delta :{\rm{ }}x-2y + 7 = 0\) có phương trình là:
-
Hoạt động 8 trang 46 Chuyên đề Toán 10: Cho elip (E) có phương trình chính tắc là \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\) (a > b > 0). Xét đường tròn (C) tâm O bán kính a có phương trình là x2 + y2 = a2.
Xét điểm M(x; y) ∈ (E) và điểm M1(x; y1) ∈ (C) sao cho y và y1 luôn cùng dấu (khi M khác với hai đỉnh A1, A2 của (E)) (Hình 10).
.png)
Từ phương trình chính tắc của elip (E), hãy tính y2 theo x2. Từ phương trình của đường tròn (C), hãy tính y12 theo x2.
-
Một nông trại tưới nước theo phương pháp vòi phun xoay vòng tại trung tâm. Cho biết tâm một vòi phun được đặt tại tọa độ (30; 40) và vòi có thể phun xa tối đa 50 m. Phương trình biểu diến tập hợp các điểm xa nhất mà vòi này có thể phun tới
-
Cho đường tròn \((C): x^{2}+y^{2}+6 x-2 y+5=0\) và đường thẳng d đi qua điểm A( -4;2) , cắt (C ) tại hai điểm M, N sao cho A là trung điểm của MN . Phương trình của đường thẳng d
-
Đường tròn (\((C): x^{2}+y^{2}-6 x+2 y+6=0\) có tâm I và bán kính R lần lượt là
-
Với giá trị nào của m thì đường thẳng \( {\rm{\Delta }}:\frac{{\sqrt 2 }}{2}x - \frac{{\sqrt 2 }}{2}y + m = 0\) tiếp xúc với đường tròn x2+ y2 = 1?
-
Tìm tọa độ các giao điểm của đường thẳng
\(\Delta :\left\{ \matrix{
x = 1 + 2t \hfill \cr
y = - 2 + t \hfill \cr} \right.\)và đường tròn (C): \({\left( {x - 1} \right)^2} + {\left( {y - 2} \right)^2} = 16\)
-
Phương trình đường tròn (C) đi qua ba điểm A(1; 4), B(0; 1), C(4; 3)
-
Cho đường tròn \((C): x^{2}+y^{2}+5 x+7 y-3=0\) . Tính khoảng cách từ tâm của (C) đến trục Ox .
-
Viết phương trình tiếp tuyến của đường tròn \((C):(x-2)^{2}+(y+4)^{2}=25\) , biết tiếp tuyến vuông góc với đường thẳng \(d: 3 x-4 y+5=0\)
-
. Tọa độ tâm I và bán kính R của đường tròn \((C): x^{2}+y^{2}-4 x+2 y-3=0\) là:
-
Đường tròn (C) đi qua điểm A(1;-2) và tiếp xúc với đường thẳng \(\Delta: x-y+1=0\) tại M (1;2) . Phương trình của đường tròn (C ) là:
-
Đường tròn \(x^{2}+y^{2}-2 x-2 y-23=0\) cắt đường thẳng \(x-y+2=0\) theo một dây cung có độ dài bằng bao nhiêu?
-
Đường tròn \(x^{2}+y^{2}-2 x-2 y-23=0\) cắt đường thẳng \(3 x+4 y+8=0\) theo một dây cung có độ dài bằng bao nhiêu ?
-
Phương trình nào sau đây là phương trình của đường tròn tâm \(I(-1 ; 2)\) , bán kính bằng 3?
-
Đường tròn (C) có tâm I(1;-5) và đi qua O(0;0) có phương trình là:
-
Cho điểm \(I\left( {1; - 1} \right)\) và đường thẳng \(d:x - y + 2 = 0\). Phương trình đường tròn tâm I tiếp xúc với đường thẳng d là:
-
Có bao nhiêu đường thẳng đi qua điểm N(-2;0) tiếp xúc với đường tròn \(\left( C \right):\,{\left( {x - 2} \right)^2} + {\left( {y\, + 3} \right)^2} = 4\)?
