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過圓上一點的切線方程式

「 已知圓心(h,k),圓上一點A(a,b),則過A點的切線方程式是 (a-h)(x-h)+(b-k)(y-k)=(a-h)2+(b-k)2。」

令圓的半徑 r,則 r2=(a-h)2+(b-k)2。圓的方程式是 (x-h)2+(y-k)2=r2

說明1,利用斜率

過(h,k)和(a,b)兩點的直線斜率是bkah。過A點的切線斜率和bkah的乘積是-1,所以過A點的切線斜率是habk

因此過A點的切線的方程式是 y-b=habk(x-a)

(yb)(bk)=(xa)(ha)
(ybk+k)(bk)=(xah+h)(ha)
[(yk)+(kb)](bk)=[(xh)(ah)][(ah)]
(yk)(bk)(bk)2=(xh)(ah)+(ah)2
(ah)(xh)+(bk)(yk)=(ah)2+(bk)2=r2

 

說明2,利用向量內積

OAAB

(ah,bk)(xa,yb)=0 

(ah)(xa)+(bk)(yb)=0 

循說明1的運算式得 (ah)(xh)+(bk)(yk)=(ah)2+(bk)2=r2

例如,已知圓心(3,4),圓上一點A(7,9),則過A點的切線方程式是(7-3)(x-3)+(9-4)(y-4)=(7-3)2+(9-4)2,即 4x+5y=73。

或是用內積是0求切線方程式會比較快,(7-3,9-4)‧(x-7,y-9)=0,4x-28+5y-45=0,4x+5y=73。 


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