根轴
根轴,指两不同心圆的等幂点的轨迹。
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平面上任意两不同心的圆,对两圆圆幂相等的点的集合是一条直线,这条线称为这两个圆的根轴,或者称作等幂轴。
基本信息
- 中文名
根轴
- 表达式
(x-a1)^2+(y-b1)^2-(r1)^2=0(1)
- 应用学科
数学
- 适用领域范围
物理
定义
在平面上任给两不同心的圆,则对两圆圆幂相等的点的集合是一条直线,这条线称为这两个圆的根轴。
方程
设两圆O1,O2的方程分别为:
(x-a1)^2+(y-b1)^2-(r1)^2=0(1)
(x-a2)^2+(y-b2)^2-(r2)^2=0(2)
由于根轴上任意点对两圆的圆幂相等,所以根轴上任一点(x,y),有
(x-a1)^2+(y-b1)^2-(r1)^2=圆幂=(x-a2)^2+(y-b2)^2-(r2)^2
两式相减,得根轴的方程(即x,y的方程)为
2(a2-a1)x+2(b2-b1)y+f1-f2=0
其中f1=(a1)^2+(b1)^2-(r1)^2,f2类似。
解的不同可能
(1)(2)连立的解,是两圆的公共点M(x1,y1),N(x2,y2)
如果是两组不等实数解,MN不重合且两圆相交,根轴是两圆的公共弦。
如果是相等实数解,MN重合,两圆相切,方程表示两圆的公切线。
如果是共轭虚数解,两圆相离,只有代数规律发挥作用,在坐标系内没有实质。称M,N是共轭虚点。
相关定理
1,平面上任意两圆的根轴垂直于它们的 连心线;
2,若两圆相交,则两圆的根轴为公共弦所在的直线;