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数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)联立(2)(3)得所以(3)所以(2)又因为点在圆上

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(1)

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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(2)

(2)

又因为点在圆上

所以(3)

联立(2)(3)得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(3)

代入(1)即得所求圆的切线方程为和。

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(4)

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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(5)

,连接

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(6)

,则

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(7)

,所以由勾股定理,得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(8)

,即

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(9)

,所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(10)

又因为点在圆上,所以(2),联立(1)(2)得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(11)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(12)

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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(13)

。因为,所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(14)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(15)

,所以切线的方程为

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(16)

因为过点,所以代入上式得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(17)

(1)

而 (2)

以下同解2。

解4利用圆锥曲线切线的定义

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是圆上任意一点,作割线

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交圆于另一点

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(20)

,则

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(21)

,又因为

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(22)

两点都在圆上。所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(23)

(2)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(24)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(25)

代入(1),得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(26)

,当Q与

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(27)

重合时,即当

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数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(29)

时,割线的斜率

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就变成过圆上一点的切线的斜率

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(31)

,所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(32)

。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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(33)

,即

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(34)

。因为圆心O的坐标为,半径

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(35)

,所以由点到直线的距离公式,得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(36)

,解得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(37)

。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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(43)

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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(44)

代入中,整理得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(45)

。 (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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(46)

,即

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(47)

,所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(48)

(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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(55)

,即

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(56)

。因为

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,所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(58)

。所以

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数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(60)

,即

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。因为

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(62)

,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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(68)

,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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(71)

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

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(73)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(74)

(推导省略)所以过点的圆的切线方程为

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(75)

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(76)

化简整理,得

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(77)

。所以

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数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(79)

。所以

数学圆的切线方程怎么求(206011高中数学求圆的切线方程的几种解法)(80)

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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