Thuật ngữ: Hai đường tròn cắt nhau · Hai đường tròn tiếp xúc nhau · Hai đường tròn không giao nhau · Tiếp điểm
b) Mô phỏng nguyệt thực toàn phần. Khi đó, hình ảnh của hai đường tròn có vị trí tương đối như thế nào?
Tròn cho rằng: Nói "hai đường tròn không cắt nhau” cũng có nghĩa là “hai đường tròn không giao nhau". Theo em, Tròn đúng hay sai?
\begin{array}{|l|c|l|}
\hline
Vị trí tương đối của hai đường tròn & Số điểm chung & Hệ thức giữa với R và
(O; R) và (O'; R') ()
\hline
Hai đường tròn cắt nhau & 2 &
\hline
Hai đường tròn tiếp xúc nhau: & 1 &
\hline
Tiếp xúc ngoài & &
\hline
Tiếp xúc trong & &
\hline
Hai đường tròn không giao nhau: & 0 &
\hline
(O) và (O') ở ngoài nhau & &
\hline
(O) đựng (O') & &
\hline
\end{array}
Bài tập
5.24.
Hình 5.37 cho thấy hình ảnh của những đường tròn qua cách trình bày một số sản phẩm mây tre đan. Bằng cách đánh số các đường tròn, em hãy chỉ ra một vài cặp đường tròn cắt nhau và vài cặp đường tròn không giao nhau.
Hình/bảng: Hình 5.37: Các đường tròn tạo hình mây tre đan.
5.25.
Cho hai điểm O và O' cách nhau một khoảng 5 cm. Mỗi đường tròn sau đây có vị trí tương đối như thế nào đối với đường tròn (O; 3 cm).
a) Đường tròn (O; 3 cm);
b) Đường tròn (O'; 1 cm);
c) Đường tròn (O'; 8 cm).
5.26.
Cho ba điểm thẳng hàng O, A và O'. Với mỗi trường hợp sau, hãy viết hệ thức giữa các độ dài OO', OA và O'A rồi xét xem hai đường tròn (O; OA) và (O'; O'A) tiếp xúc trong hay tiếp xúc ngoài với nhau; vẽ hình để khẳng định dự đoán của mình.
a) Điểm A nằm giữa hai điểm O và O'
b) Điểm O nằm giữa hai điểm A và O'
c) Điểm O' nằm giữa hai điểm A và O.
5.27.
Cho hai đường tròn (O) và (O') tiếp xúc ngoài với nhau tại A. Một đường thẳng qua A cắt (O) tại B và cắt (O') tại C. Chứng minh rằng .
5.29.
Khi chuyển động, giả sử đầu mũi kim dài của một chiếc đồng hồ vạch nên một đường tròn, kí hiệu là (T1), trong khi đầu mũi kim ngắn vạch nên một đường tròn khác, kí hiệu là (T2).
a) Hai đường tròn (T1) và (T2) có vị trí tương đối như thế nào?
b) Giả sử bán kính của (T1) và (T2) lần lượt là và . Người ta vẽ trên mặt đồng hồ một hoạ tiết hình tròn có tâm nằm cách điểm trục kim đồng hồ một khoảng bằng và có bán kính bằng . (T3)
Hãy cho biết vị trí tương đối của đường tròn (T3) đối với mỗi đường tròn (T1) và (T2).
Vẽ ba đường tròn đó nếu cm và cm.
Hình/bảng: Hình ảnh đồng hồ.
5.30.
Cho đường tròn (O) đường kính AB, tiếp tuyến xx' tại A và tiếp tuyến yy' tại B của (O). Một tiếp tuyến thứ ba của (O) tại điểm P (P khác A và B) cắt xx' tại M và cắt yy' tại N.
a) Chứng minh rằng .
b) Đường thẳng đi qua O và vuông góc với AB cắt NM tại Q. Chứng minh rằng Q là trung điểm của đoạn MN.
c) Chứng minh rằng AB tiếp xúc với đường tròn đường kính MN.
5.31.
Cho hai đường tròn (O) và (O') tiếp xúc ngoài với nhau tại A và cùng tiếp xúc với đường thẳng d tại B và C (khác A), trong đó và . Tiếp tuyến của (O) tại A cắt BC tại M. Chứng minh rằng:
a) Đường thẳng MA tiếp xúc với (O);
b) Điểm M là trung điểm của đoạn thẳng BC từ đó suy ra ABC là tam giác vuông.
Vẽ chắp nối trơn
Trong những bản tin dự báo thời tiết trên truyền hình, các em có thể bắt gặp hình biểu tượng của đám mây như Hình 5.40.a. Quan sát đường viền của hình này, các em thấy có gì đáng chú ý?
- Thứ nhất, đường viền gồm một đoạn thẳng và 4 cung tròn được chắp nối với nhau như Hình 5.40.b.
- Thứ hai, trên Hình 5.40.b, ta thấy đường viền bị "gãy" tại những điểm C, D và E (đó là những điểm chắp nối giữa hai cung tròn). Trong khi đó tại điểm chắp nối giữa đoạn thẳng AB và cung tròn AqE, đường viền không bị "gãy". Ta nói rằng đoạn thẳng AB được chấp nối trơn với cung AqE (tại điểm A). Tương tự, cung BMC cũng được chấp nối trơn với đoạn AB (tại điểm B).
Chắp nối trơn có nhiều ứng dụng trong thực tế đời sống. Chẳng hạn, tàu hoả phải chạy trên đường ray thẳng hoặc đường thẳng chấp nối trơn với đoạn đường cong (H.5.41).
Vậy muốn có chắp nối trơn ta làm làm thế nào? Trước hết, ta tìm hiểu về vẽ chắp nối trơn. Cách vẽ chắp nối trơn được suy ra từ hai kết luận sau:
1) Nếu một đoạn thẳng được chắp nối trơn với một cung tròn thì đoạn thẳng đó nằm trên tiếp tuyến của đường tròn chứa cung tròn đó tại điểm chắp nối.
2) Nếu hai cung tròn được chắp nối trơn với nhau thì hai đường tròn chứa hai cung ấy tiếp xúc nhau tại điểm chắp nối.
Để hiểu thêm về vẽ chắp nối trơn, em hãy chuẩn bị thước kẻ và compa để vẽ hình "trái xoan" (H.5.42) theo hướng dẫn sau đây:
- Vẽ hình chữ nhật ABCD (kích thước tuỳ ý).
- Xác định trung điểm I của đoạn AB và trung điểm K của đoạn CD.
- Tìm giao điểm E của AK và DI; giao điểm F của BK và CI.
- Vẽ 4 cung: AmB (tâm K), CpD (tâm I), BnC (tâm F) và DqA (tâm E).
Bốn cung tròn vừa vẽ tạo nên hình "trái xoan". Trong hình đó, tâm của hai cung liên tiếp, chẳng hạn, tâm K của cung AmB và tâm F của cung BnC thẳng hàng với điểm chắp nối B, chứng tỏ hai đường tròn (K) và (F) tiếp xúc nhau tại điểm B. Điều đó cho phép hai cung này chắp nối trơn với nhau tại B.
Em hãy tìm hiểu điều tương tự đối với các cặp cung liên tiếp còn lại để hiểu tại sao các cung tròn đã vẽ đều chắp nối trơn với nhau.
Bây giờ em hãy tự mình tìm hiểu và trao đổi với các bạn khác về cách vẽ hai hình sau đây nhé!
Vậy muốn có chắp nối trơn ta làm làm thế nào? Trước hết, ta tìm hiểu về vẽ chắp nối trơn. Cách vẽ chắp nối trơn được suy ra từ hai kết luận sau:
1) Nếu một đoạn thẳng được chắp nối trơn với một cung tròn thì đoạn thẳng đó nằm trên tiếp tuyến của đường tròn chứa cung tròn đó tại điểm chắp nối.
2) Nếu hai cung tròn được chắp nối trơn với nhau thì hai đường tròn chứa hai cung ấy tiếp xúc nhau tại điểm chắp nối.
Để hiểu thêm về vẽ chắp nối trơn, em hãy chuẩn bị thước kẻ và compa để vẽ hình "trái xoan" (H.5.42) theo hướng dẫn sau đây:
- Vẽ hình chữ nhật ABCD (kích thước tuỳ ý).
- Xác định trung điểm của đoạn AB và trung điểm K của đoạn CD.
- Tìm giao điểm E của AK và DI; giao điểm F của BK và CI.
- Vẽ 4 cung: (tâm K), (tâm I) (tâm F) và (tâm E).
Bốn cung tròn vừa vẽ tạo nên hình "trái xoan". Trong hình đó, tâm của hai cung liên tiếp, chẳng hạn, tâm K của cung AmB và tâm F của cung BnC thẳng hàng với điểm chắp nối B, chứng tỏ hai đường tròn (K) và (F) tiếp xúc nhau tại điểm B. Điều đó cho phép hai cung này chắp nối trơn với nhau tại B.
Em hãy tìm hiểu điều tương tự đối với các cặp cung liên tiếp còn lại để hiểu tại sao các cung tròn đã về đều chắp nối trơn với nhau.
Bây giờ em hãy tự mình tìm hiểu và trao đổi với các bạn khác về cách vẽ hai hình sau đây nhé!
Xem bản PDF nguyên trang sách: Toán 9 tập 1 – Kết nối tri thức với cuộc sống (trang 107–111).
