Vị trí tương đối của hai đường tròn
Bài tập Cơ bản:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. R – R' < OO' < R + R'.
Hai đường tròn (O ; R) và (O' ; R') với R > R' cắt nhau khi R – R' < OO' < R + R'.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. duy nhất một điểm.
Nếu hai đường tròn có duy nhất một điểm chung thì ta nói đó là hai đường tròn tiếp xúc nhau. Điểm chung gọi là tiếp điểm của chúng.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. OO' = R + R'.
Hai đường tròn (O ; R) và (O' ; R') với R > R' tiếp xúc ngoài khi OO' = R + R'.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. OO' = R – R'.
Hai đường tròn (O ; R) và (O' ; R') với R > R' tiếp xúc trong khi OO' = R – R'.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. thẳng hàng với hai tâm.
Nếu hai đường tròn tiếp xúc với nhau thì tiếp điểm thẳng hàng với hai tâm.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. không giao nhau.
Nếu hai đường tròn không có điểm chung nào thì ta nói đó là hai đường tròn không giao nhau.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. R > R' và OO' < R – R'.
Đường tròn (O ; R) đựng đường tròn (O' ; R') khi R > R' và OO' < R – R'.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. ở ngoài nhau.
Vì R + R' = 4 + 3 = 7 < OO' = 9 nên hai đường tròn ở ngoài nhau.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. tiếp xúc ngoài.
Vì R + R' = 5 + 2 = 7 = OO' nên hai đường tròn tiếp xúc ngoài.
Bài tập Trung bình:
(B ; BA). Kẻ một đoạn thẳng qua A cắt hai đường tròn (O) và (B) theo thứ tự tại C và D. Khi đó có bao nhiêu khẳng định đúng trong các khẳng định sau?
a) Hai đường tròn (O) và (B) đựng nhau.
b) AC = CD
c)
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. cắt nhau.
Vì 10 – 5 < 6 < 10 + 5 hay R – R' < IJ < R + R' nên hai đường tròn cắt nhau.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. (O) và (O') tiếp xúc trong tại A.
Ta có O' là trung điểm của OA và bán kính đường tròn (O') là R'.
Độ dài đoạn nối tâm OO'.
Ta có R – R' = = OO' nên (O) và (O') tiếp xúc trong tại A.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. song song.
Xét OBA cân tại O nên .
Xét O'CA cân tại O' nên .
Mà (hai góc đối đỉnh) nên .
Mà hai góc này ở vị trí so le trong nên suy ra OB // O'C..
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. 12 cm.
Vì 7 + 2 = 9 < OO' = 13 nên hai đường tròn ở ngoài nhau.
Kẻ O'H OA tại H. Khi đó nên tứ giác ABO'H là hình chữ nhật.
Hay AB = O'H, AH = O'B = 2 cm.
Khi đó OH = OA – AH = 7 – 2 = 5 cm.
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác HOO' vuông tại H ta có:
O'H = cm.
Vậy AB = O'H = 12 cm.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. 2.
Vì A, O, B thẳng hàng và OB = AB – OA nên hai đường tròn (O ; OA) và (B ; BA) tiếp xúc trong tại A.
Khẳng định a) sai.
A; B; C thuộc đường tròn (O) có cạnh AB là đường kính nên OA = OB = OC = .
Tam giác ABC có trung tuyến CO bằng một nửa cạnh tương ứng nên tam giác này vuông tại C hay BC AD.
Xét tam giác ABD cân tại B (do AB = BD) có BC là đường cao (BC AD)
Suy ra BC cũng là trung tuyến của tam giác ABD nên AC = CD.
Khẳng định b) đúng.
OC là đường trung bình của ∆ ABD nên OC // BD suy ra (2 góc đồng vị).
Khẳng định c) đúng.
Vậy có 2 khẳng định đúng là b) và c).
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. Tam giác vuông.
Tam giác OMA cân tại O nên .
Tam giác O'NA cân tại O' nên .
Vì OM // O'N nên (2 góc trong cùng phía).
Suy ra .
Suy ra =
Suy ra tam giác MAN vuông tại A.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. (E ; EA).
Kẻ OP MN tại P và O'Q MN tại Q.
Vì nên tứ giác PQO’O là hình thang vuông.
Khi MA = NA thì AE là đường trung bình của hình thang vuông PQO'O.
Nên EA // OP // O'Q mà OP MN.
Do đó EA MN tại A. Vậy khi MA = NA thì MN là tiếp tuyến của đường tròn (E ; EA).
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. 12 cm.
Ta có OO' = OA + O'A = 9 + 4 = 13 cm.
Kẻ O'H OM tại H suy ra tứ giác O'NMH là hình chữ nhật.
Hay MH = O'N = 4 cm ; MN = O'H.
Suy ra OH = OM – MH = 9 – 4 = 5 cm.
Áp dụng định lí Pythagore vào tam giác OO'H vuông tại H, ta có:
MN = O'H = cm.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. .
Do MA và MB là tiếp tuyến của đường tròn (O) nên M, O cách đều hai điểm A, B
Hay MB = MA; OB = OA.
Xét tam giác OMB và tam giác OMA có: OB = OA (cmt); MB = MA (cmt); OM chung.
Suy ra OMB = OMA (c.c.c).
Suy ra
hay MO là tia phân giác của góc AMB.
Nên
.
Chứng minh tương tự có: O'MC = O'MA.
Suy ra hay MO' là tia phân giác của góc AMC.
Nên
.
Khi đó
.
Suy ra tam giác OMO' vuông tại M.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác OMO' vuông tại M có MA là đường cao
nên MA² = OA . O'A = Rr.
Suy ra MA = .
Ta có OO' = OA + O'A = R + r (vì hai đường tròn tiếp xúc ngoài).
Khi đó .
.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn D. .
Ta có: OA = OB = O’A = O’B = R suy ra tứ giác OAO’B là hình thoi.
Suy ra diện tích hình thoi OAO'B là .
Giả sử AB cắt OO’ tại I nên I là trung điểm OO’ và AB. Ta cũng có AB OO' tại I.
Suy ra OI = O'O = OO' = .
Tam giác AIO vuông tại I có: OA² = AI² + OI² (định lý Pythagore)
hay .
Suy ra AB = 2AI = .
Do đó .
Bài tập Nâng cao:
Câu 2: Chọn đáp án đúng nhất
(1) AB; EG; FH đồng quy.
(2) Đoạn CD có độ dài lớn nhất khi và chỉ khi OPQO’ là hình vuông.
Chọn A. .
Vì IA; IB là hai tiếp tuyến của (O) nên IA = IB; vì IA, IC là hai tiếp tuyến của (O’) nên IA = IC (tính chất hai
tiếp tuyến cắt nhau).
Xét tam giác ABC có BI = IC = AI suy ra tam giác ABC vuông tại A, hay .
Tương tự ta có suy ra hay B, A, D thẳng hàng.
Tương tự ta có suy ra hay E, A, C thẳng hàng.
BC là tiếp tuyến chung ngoài của (O) và (O') nên BE // CD (cùng vuông góc với BC)
Suy ra ; (2 cặp góc so le trong).
Xét tam giác ABE và tam giác ADC có: ; (cmt).
Suy ra ABE ∽ ADC (gg).
Suy ra hay AD . AE = AB . AC, suy ra .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. 12 cm.
Kẻ OH AM tại H, O'K AN tại K và OI O'K tại I.
Suy ra HM = HA, KA = KN và tứ giác HOIK là hình chữ nhật.
Hay MN = 2HK và KH = OI.
Ta có OI OO' (đường vuông góc và đường xiên).
Suy ra MN = 2HK = 2OI 2OO' = 12 cm.
Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi OI = OO' hay I O' hay d // OO'.
Vậy giá trị lớn nhất của MN bằng 12 cm khi cát tuyến d song song với OO'.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn C. BD là tia phân giác của góc EBC.
Kẻ tiếp tuyến chung Bx; Bx cắt DE tại F.
Vì E thuộc đường tròn đường kính AB nên (1).
Vì BF là tiếp tuyến của đường tròn đường kính AB tại B nên BF AB tại B hay .
Từ (1) và (2) suy ra (cùng phụ với ) hay .
Vì DF, FB là hai tiếp tuyến của đường tròn đường kính BC nên FD = FB.
Suy ra FDB cân tại F nên .
Do đó .
Mà (tính chất góc ngoài của tam giác ABD).
Nên , do đó BD là tia phân giác của .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. .
Vì AB là tiếp tuyến của đường tròn (O) nên O phải nằm trên đường thẳng vuông góc với AB tại B.
Mà BC AB tại B (vì ABCD là hình vuông) nên O thuộc BC.
Vì M, B thuộc (O) nên OB = OM suy ra tam giác OBM cân tại O nên .
Hay tam giác OBM vuông cân tại O hay
hay
.
Vì M, D thuộc (O') nên O'D = O'M suy ra tam giác O'DM cân tại O nên .
Hay tam giác O'DM vuông cân tại O' hay
hay .
Từ đó suy ra tứ giác OCO'M là hình chữ nhật (vì có 3 góc vuông) nên OO' = CM.
OO' nhỏ nhất khi và chỉ khi CM nhỏ nhất hay CM BD tại M.
Khi đó M là giao điểm của AC và BD. Tức M là tâm hình vuông ABCD.
Do đó .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn A. .
Vì AC là đường kính của (I) nên .
Tam giác AMC có trung tuyến MI bằng một nửa cạnh OA nên tam giác AMC vuông tại M.
Tương tự ta có tam giác BNC vuông tại N ; tam giác DAB vuông tại D.
Khi đó , suy ra tứ giác DMCN là hình chữ nhật nên .
Tam giác CAD có ; CM AD nên DC² = DM . DA hay .
Tương tự tam giác DCB có .
Do đó .
Lại có DA . DB = DC . AB ().
Suy ra (CD R).
Vậy diện tích tứ giác DMCN lớn nhất là .
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. Khẳng định 1.
Kẻ suy ra tứ giác POO’Q là hình thang vuông tại P và Q.
Xét tam giác GEA có: suy ra tam giác GEA vuông tại G hay AF GE.
Tương tự có FH AE.
Lại có OA = OB; O’A = O’B suy ra O và O’ cách đều hai điểm A và B hay O; O’ thuộc đường trung trực của AB, hay OO' AB.
Xét tam giác EAF có AB, EG, FH là ba đường cao nên đồng quy tại một điểm.
Nên khẳng định 1 đúng.
Ta có CD = 2PQ.
Hình thang OPQO’ vuông tại P và Q nên OO’ > PQ.
PQ lớn nhất khi PQ // OO’ hay tứ giác OPQO’ là hình chữ nhật.
Nên khẳng định 2 sai.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Chọn B. 0,95 cm.
Qua I kẻ EF // BC.
Suy ra BC = EF = = (1).
IE = = (2).
IF = = (3).
Mặt khác, ta có IE + IF = EF hay
suy ra hay .
Suy ra cm.