高中數學,經過某點的圓的切線方程的求法,兩種題型詳解

2021-01-11 孫老師數學

求經過某點的圓的切線方程,首先要判斷該點在圓上還是在圓外,因為:

一、當這個點在圓上時,只有一條切線,當這個點在圓外時,有兩條切線。

二、這兩種情況所用的解法也不同。

例1是點在圓上的情況。

首先判斷點P相對於圓的位置:把x=5,y=5代入圓的方程,容易得出等式的兩邊相等,所以點P在圓上,故過點P的切線只有一條。

然後求這條切線的方程:切線過點P,故只需求出其斜率即可。根據切線的性質可知,連接圓心和切點的直線垂直於切線,由此可以求出切線的斜率。

最後使用點斜式寫出切線的方程。詳細過程如下。

也許你有疑問:你怎麼知道切線一定有斜率?因為有且只有一條切線,所以可以假定它有斜率,然後求斜率,如果求出來了,那這條直線就是要求的切線方程,如果求不出來,說明切線的斜率不存在。這樣做可以省一些步驟。

實際上,當點P在圓上時,過點P的切線方程有一個現成的公式可用,使用這個公式只需一步即可求出切線方程,很方便。如果有條件,希望你能記下這個公式,考試的時候遇到這樣的題目能節省你不少的解題時間。

例2是點在圓外的情況。

和例1一樣,先判斷點的位置:把x=1,y=2代入圓的方程,發現左邊=5>右邊=1,說明點在圓的外面,故過點(1,2)有兩條切線。

然後求切線的斜率,這種情況要根據圓心到切線的距離等於半徑來列方程。請體會與例1求解的不同之處。

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