秒解圆的切线方程

圆的切线问题有两种,一种为过圆上一点的切线,一种为过圆外一点的切线.

1

用通法推导小结论

先说“过圆上一点”的类型.

秒解圆的切线方程


处理直线和圆的相切问题,通常利用圆心到直线的距离等于圆的半径、或切线垂直于过切点的半径建立方程求解,比较少利用联立方程法,后者运算量略大一些.

如下图所示,我们来推导切线的方程.

秒解圆的切线方程


为保证斜率存在,我们先讨论切点不在坐标轴上的情况.

秒解圆的切线方程


当点M在坐标轴上时,可以验证上述方程同样适用.

2

用结论实现秒解

这样的小结论有利于我们提高解题速度.

比如下面这道小题,你能秒解吗?

秒解圆的切线方程


用我们刚才的小结论,可迅速得到结果为:

秒解圆的切线方程


3

变式拓展,结论是否能广泛使用?

有同学会问:如果圆的圆心不在原点的话,切线也有类似的小结论吗?

好吧,我们把问题进一步拓展,研究过圆心不在原点的圆上一点的切线方程.

秒解圆的切线方程


求解方法和上面一样,只不过解题过程更复杂一些.

秒解圆的切线方程


当CM或切线斜率不存在时,经验证上述方程也适用.

观察这个方程的形式,我们发现非常容易记忆,相当于把圆方程中的平方式保留一半,另一半用切线的横纵坐标分别代替x和y.

我们来小试牛刀.

秒解圆的切线方程


根据上述结论,平方式保留一半,替换一半即可.

秒解圆的切线方程


4

变式拓展,一般式方程是否能用结论?

有好奇的童鞋接着问:如果所给方程为一般式呢?有没有类似的小结论呢?

秒解圆的切线方程


研究方法和前面两道完全一样,我们直接给出结论.(有兴趣的童鞋可自行推导过程)

秒解圆的切线方程


大家会发现,这个结论也好记忆:把圆方程改写为x和y成双成对出现的形式,然后保留其中一个,把另外一个换成切点的横坐标和纵坐标即可.

我们来秒杀下面这道题.

秒解圆的切线方程


用上面的结论解题,首先改方程,然后代入切点坐标即可.

秒解圆的切线方程


当然,用传统的方法解题也不麻烦.

用小公式解题的优势是:

1.速度略快;

2.更重要的是在于减少了中间计算的过程,使我们犯错的机会降低了,尤其适合解小题.

推荐阅读:两步走解决复合方程的根

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