2円の位置関係(円の方程式)

2円の位置関係

2円の位置関係は,2円の半径と中心間の距離で決まり,以下の5つの状態がある.

2円の位置関係

2円の半径を$r_1,~r_2~(r_1 < r_2)$,中心間の距離を$d$とすると,以下のようになる.

2円の図2円の位置関係の図その1
2円の位置関係離れている
2円の共有点の個数0個
2円の中心間の距離$d$ $d > r1 + r2$

2円の図2円の位置関係の図その2
2円の位置関係外接している
2円の共有点の個数1個(外接)
2円の中心間の距離$d$ $d = r1 + r2$

2円の図2円の位置関係の図その3
2円の位置関係交わっている
2円の共有点の個数2個
2円の中心間の距離$d$ $d < r1 + r2$

2円の図2円の位置関係の図その4
2円の位置関係内接している
2円の共有点の個数1個(内接)
2円の中心間の距離$d$ $d > r2 − r1$

2円の図2円の位置関係の図その5
2円の位置関係一方が他方を含む
2円の共有点の個数0個
2円の中心間の距離$d$ $d > r2 − r1$

2円の関係

円$C_1$は$A$を中心とした半径$2$の円,円$C_2$は$B$を中心とした半径$5$の円とする.

  1. $AB = 10$のとき,円$C_1$と$C_2$はどんな位置関係にあるか. また,$AB = 6$のとき,$AB = 2$のときはどうか.

  2. $C_1$と$C_2$が外接するとき線分$AB$の長さを求めよ.また,内接するときはどうか.

  3. $C_1$が$C_2$に含まれるための,線分$AB$の長さの条件を求めよ.

  1. 2円の関係の解答の図その1

    $AB = 10$のときは

    共有点がなく

    ,$AB = 6$のときは

    2点で交わり

    ,$AB = 2$のときは

    円$C_1$が円$C_2$に含まれている.

  2. 外接のときは$AB = 7$,内接のときは$AB = 3$.

    2円の関係の解答の図その2
  3. 線分$AB$の長さが,内接するときより短ければよいので, $(0<)\boldsymbol{\text{AB}<3}$.