直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

求经过点且与圆相切的切线方程并作图。

解1:利用过圆上一点的切线方程如图1,设过点的直线与圆相切于,根据过圆上一点求切线方程的公式,得圆的切线方程为

(1)

因为切线过点

所以

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

(2)

又因为点在圆上

所以(3)

联立(2)(3)得

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

代入(1)即得所求圆的切线方程为和。

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

解2:利用勾股定理设所求切线与已知圆相切于点,因为圆的方程为,所以圆心O的坐标为

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,连接

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,则

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

,所以由勾股定理,得

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,即

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,所以

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

又因为点在圆上,所以(2),联立(1)(2)得

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

代入切线方程中,即得所求圆的切线方程为和。

解3:利用互相垂直的两条直线的斜率互为负倒数的关系。设所求直线与圆相切于,则

直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

。因为,所以

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直线和圆求半径的计算公式(求圆半径最好方法)

,所以切线的方程为

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因为过点,所以代入上式得

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(1)

而 (2)

以下同解2。

解4:利用圆锥曲线切线的定义设

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是圆上任意一点,作割线

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交圆于另一点

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,则

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,又因为

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两点都在圆上。所以

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(2)

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代入(1),得

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,当Q与

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重合时,即当

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时,割线的斜率

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就变成过圆上一点的切线的斜率

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,所以

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。以下仿解3。解5:利用点到直线的距离公式设过点且与圆相切的切线的斜率为k,则所求切线方程为

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,即

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。因为圆心O的坐标为,半径

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,所以由点到直线的距离公式,得

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,解得

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。所以切线方程

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,即,再结合图形知另一条切线方程为。解6:利用斜率为k的圆的切线方程因为圆的方程为,所以,故根据圆

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的切线方程

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,得

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。 (1)因为

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点在切线上,所以

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解得,将k值代入(1)即得所求切线的方程为,再结合图形知另一条切线方程为。

解7:利用切线与圆只有一个公共点的性质

设所求圆的切线方程为

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代入中,整理得

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。 (2)因为直线和圆相切,它们只有一个公共点,所以方程(2)有两相等实数根,所以

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,即

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,所以

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(3)又因为切线过点,所以由(1)得

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(4)解(3)、(4),得

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代入(1)得,再结合图形知另一条切线方程为。解8:利用参数方程

设所求切线的参数方程为

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为参数,

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)(1)

代入方程中,消去x、y,整理得

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因为直线和圆相切

所以

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,即

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。因为

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,所以

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。所以

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,即

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。因为

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,所以

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(2)

从(1)用代入法消去参数t得

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, (3)将(2)中

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的值代入(3)即得所求圆的切线方程为

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和。解9:利用两条直线重合的条件

设所求直线与圆相切于,则切线方程为(1)

因为切线过点和

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,所以根据两点式所求切线的方程可表示为

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,即

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(2)

因为(1)、(2)表示同一条直线,所以根据两条直线重合的条件,得

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,解得

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代入(1)或(2)即得所求圆的切线方程同上。解10:利用过圆外一定点的圆的切线方程因为过定点

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向圆引两条切线的方程为

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(推导省略)所以过点的圆的切线方程为

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化简整理,得

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。所以

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。所以

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故所求圆的切线方程为和。

最后必须引起注意的是,本题中的一条切线是和y轴平行的。由于一切平行于y轴的直线的斜率都是不存在的,因而解5、解6、解7开始只求出一条切线方程,而另一条平行于y轴的切线就遗漏了。遇到这种情形时,必须结合图形找到另一解,切不可疏忽大意。

–END–

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