关于圆的切线方程公式,综合多个来源的信息整理如下:
若圆的方程为 $(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2$,圆心为 $(a, b)$,半径为 $r$,则过圆上一点 $(x_0, y_0)$ 的切线方程为:
$$
(x-a)(x_0-a) + (y-b)(y_0-b) = r^2
$$
推导依据 :该方程通过向量垂直关系推导得出,即切线与半径垂直,且过切点。
切线是垂直于过切点半径的直线。若圆心为 $(a, b)$,切点为 $(x_0, y_0)$,则切线斜率 $k$ 为:
$$
k = -frac{x_0-a}{y_0-b}
$$
切线方程可表示为:
$$
y - y_0 = k(x - x_0)
$$
整理后得:
$$
(x_0-a)(x-x_0) + (y_0-b)(y-y_0) = 0
$$
性质 :此方法强调切线与半径的垂直关系。
公式验证 :将 $(x_0, y_0)$ 代入圆方程,等式成立,说明切点在圆上。
应用场景 :适用于已知圆心和切点坐标的情况,若仅知圆心和切线斜率,也可使用点斜式推导。
公式中的 $(x_0, y_0)$ 必须是圆上的点,否则不满足切线条件。
该公式与直线的一般式 $(Ax+By+C=0)$ 等价,可通过整理得到。
以上公式综合了向量法和解析法,是研究圆的切线性质的基础工具。