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圆切线方程公式是什么

发布时间:2025-04-29 19:51:24

关于圆的切线方程公式,综合多个来源的信息整理如下:

一、标准方程形式

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。

二、几何定义法

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。

三、补充说明

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。

四、注意事项

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。

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