【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
【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
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