如何求圆的切线方程
如何求圆的切线方程
广东省陆丰市启恩中学(516500)林敏燕
在直线与圆的位置关系中,相切是一个重要的位置关系。众所周知,在圆上的点可以作一条直线与该圆相切,过圆外一点可以作二条直线与该圆相切。在历年
中,常常出现在选择题中。本文就如何求圆的切线方程的方法展开讨论,供同学们参考。 1、 利用几何性质来求切线方程
当直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于半径。因此,利用点到直线的距离公式即可以求出切线方程。
22例1 已知圆C的方程是,圆外一点P(3,2),求经过点P且与圆Cxy,,,(1)4
相切的直线方程。
解:当过P的直线的斜率不存在时,显然不是圆的切线。故设所求的直线的斜率为k,
ykx,,,2(3)。 直线方程为:
由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离d等于半径2,即:
|12(03)||31|,,,,kk d,,,22211,,kk
326,k,解之,得: 5
326,yx,,,2(3)所以,切线方程为: 5
点评:求切线方程时,点到直线的距离公式相当重要,不能记错。设直线方程时,一定要考虑直线的斜率不存在时的情况,避免漏解。
2、 利用方程的判别式来求切线方程
当直线与圆相切时,直线与圆只有一个公共点,此时方程与直线联立方程,利用判别式等于零即可以求出切线方程。
22例2 已知圆C的方程是,圆外一点P(2,2),求经过点P且与圆Cxy,,,(1)4
相切的直线方程。
解:当过P的直线的斜率不存在时,直线x=2是圆的切线。当过P的直线的斜率存在
ykx,,,2(2)时,设所求的直线的斜率为k,直线方程为:。
222直线方程与圆的方程联立,可得: (1)2(12)4430,,,,,,,kxkkxkk
2222因为直线与圆只有一个公共点,故 ,,,,,,,,4(12)4(1)(443)0kkkkk
3解之,得: k,,4
3故所求的切线方程是: xyx,,,,,2,2(2)4
点评:利用判别式求解时,计算量比较大。本题注意不能漏解了x=2。 3、 利用垂直关系求切线方程
当已知切点时,我们可以利用圆心与切点的连线与直线垂直,斜率之积为-1可以求出切线方程。
22例3已知圆C的方程是,求以P为切点的切线方程。 (3,2)xy,,,(1)4
(0,1)解:设圆心O,切线方程为: ykx,,,2(3)
kkk,,,,,13OPl,由直线得: OP
所以切线方程为:yx,,,,23(3)即:yx,,,35
点评:由直线垂直求出切线的斜率,可以避免繁杂的计算。
总之,在求圆的切线方程时,先判断切线方程有几条,再是注意特殊情况(如斜率不存在),三是注意使用哪种方法计算最简捷。