直線和圓相切

直線和圓相切

數學領域的詞語。直線和圓相切,直線和圓有唯一公共點,叫做直線和圓相切。可以通過比較圓心到直線的距離d與圓半徑r的大小、或者方程組、或者利用切線的定義來證明。

定義

直線和圓有唯一公共點時,叫做直線和圓相切.

證明方法:(3種)

第一種

在直角坐標系中直線和圓交點的坐標應滿足直線方程和圓的方程,它應該是直線 Ax+By+C=0 和圓 x²+y²+Dx+Ey+F=0(D²+E²-4F=0)的公共解,因此圓和直線的關係,可由方程組

Ax+By+C=0

x²+y²+Dx+Ey+F=0

的解的情況來判別

如果方程組有兩組相等的實數解,那么直線與圓相切與一點,即直線是圓的切線。

第二種

直線與圓的位置關係還可以通過比較圓心到直線的距離d與圓半徑r的大小來判別,其中,當 d=r 時,直線與圓相切。

第三種

利用切線的定義 ——在已知條件中有“半徑與一條直線交於半徑的外端”,於是只需直接證明這條直線垂直於半徑的外端.

例: 已知:△ABC內接於⊙O,⊙O的直徑AE交BC於F點,點P在BC的延長線上,且∠CAP=∠ABC.

求證:PA是⊙O的切線.

證明:連線EC.

∵AE是⊙O的直徑,

∴∠ACE=90°,

∴∠E+∠EAC=90°.

∵∠E=∠B,又∠B=∠CAP,

例題配圖 例題配圖

 ∴∠E=∠CAP,

∴∠EAC+∠CAP=∠EAC+∠E=90°,

∴∠EAP=90°,

∴PA⊥OA,且過A點,

則PA是⊙O的切線.

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