【若圆的方程为X平方+Y平方=R平方,点P(X0,Y0)在圆-查字典问答网
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  【若圆的方程为X平方+Y平方=R平方,点P(X0,Y0)在圆上,为什么说过P与圆相切的切线方程为X0*X+Y0*Y=R平方】

  若圆的方程为X平方+Y平方=R平方,点P(X0,Y0)在圆上,为什么说过P与圆相切的切线方程为X0*X+Y0*Y=R平方

1回答
2020-02-10 18:06
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裴伟民

  设圆的方程为,

  x^2+y^2=R^2,

  (X0,Y0)为半径为圆上一点.

  则,过此点的切线与圆心和此点的连线相互垂直.

  若Y0=0,

  则,X0=R,或者,X0=-R.

  相应的切线方程为,

  x=R,或者,x=-R.

  符合

  xX0+yY0=R^2.

  若Y0不等于0,但X0=0,

  则,Y0=R,或者,Y0=-R.

  相应的切线方程为,

  y=R,或者,y=-R.

  符合

  xX0+yY0=R^2.

  若X0和Y0都不等于0.

  则,

  圆心和此点的连线的斜率为,Y0/X0.

  所以,过此点的切线的斜率为,-X0/Y0.

  过此点的切线方程为,

  y-Y0=-X0/Y0(x-X0),

  方程两边同乘Y0,

  yY0-(Y0)^2=-X0(x-X0),

  yY0-(Y0)^2+xX0-(X0)^2=0,

  xX0+yY0=(X0)^2+(Y0)^2=R^2.

  这就是,秘密所在吧.

  一般情况下,

  设圆的方程为,

  (x-a)^2+(y-b)^2=R^2,

  则过圆上某点(X0,Y0)的切线方程可以由上面完全类似的推导,得到,

  (x-a)(X0-a)+(y-b)(Y0-b)=R^2.

  -----------------------

  根据曲线的梯度向量,也可得到相同的结论.

  圆(x-a)^2+(y-b)^2=R^2上某点(X0,Y0)处的1个梯度方向[就是由圆心指向该点的向量]为,

  [X0-a,Y0-b]

  切线的方向向量和梯度方向相互垂直,

  所以,这2个向量之间的点积(就是对应坐标相乘后求和)=0.

  若(x,y)是切线上的任意1点,

  则向量[x-X0,y-Y0]是切线的1个方向向量,

  因此,

  [X0-a][x-X0]+[Y0-b][y-Y0]=0,

  [X0-a][x-a+a-X0]+[Y0-b][y-b+b-Y0]=0,

  (x-a)[X0-a]-[X0-a]^2+(y-b)[Y0-b]-[Y0-b]^2=0,

  (x-a)[X0-a]+(y-b)[Y0-b]=[X0-a]^2+[Y0-b]^2=R^2

2020-02-10 18:11:10

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