如何求圆的切线方程
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。在历年高考中,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。
例1 已知圆C的方程是x(y1)4,圆外一点P(3,2),求经过点P且与圆C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,直线方程为:y2k(x3)。
由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离d等于半径2,即:
22
d2
解之,得:k
3x3) 5所以,切线方程为:y2
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。
例2 已知圆C的方程是x(y1)4,圆外一点P(2,2),求经过点P且与圆C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的直线的斜率存在时,设所求的直线的斜率为k,直线方程为:y2k(x2)。
直线方程与圆的方程联立,可得:(1k)x2k(12k)x4k4k30 因为直线与圆只有一个公共点,故4k(12k)4(1k)(4k4k3)0 解之,得:k2222222223 4
故所求的切线方程是:x2,y23(x2) 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。
例3已知圆C的方程是x(y1)4,求以
P为切点的切线方程。 解:设圆心O(0,1)
,切线方程为:y2k(x 22
kOP1k
由直线OP
l得:k
所以切线方程为:y2x
即:y5
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。
如何求圆的切线方程
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。在历年高考中,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。
例1 已知圆C的方程是x(y1)4,圆外一点P(3,2),求经过点P且与圆C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,直线方程为:y2k(x3)。
由于直线与圆相切,故圆心到直线的距离d等于半径2,即:
22
d2
解之,得:k
3x3) 5所以,切线方程为:y2
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。
例2 已知圆C的方程是x(y1)4,圆外一点P(2,2),求经过点P且与圆C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的直线的斜率存在时,设所求的直线的斜率为k,直线方程为:y2k(x2)。
直线方程与圆的方程联立,可得:(1k)x2k(12k)x4k4k30 因为直线与圆只有一个公共点,故4k(12k)4(1k)(4k4k3)0 解之,得:k2222222223 4
故所求的切线方程是:x2,y23(x2) 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。
例3已知圆C的方程是x(y1)4,求以
P为切点的切线方程。 解:设圆心O(0,1)
,切线方程为:y2k(x 22
kOP1k
由直线OP
l得:k
所以切线方程为:y2x
即:y5
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。