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切线方程与切点弦方程

切线方程与切点弦方程
一、圆的切线方程
一、圆的方程为:(x - a)²+ (y - b)²= r²
1. 已知:圆的方程为:(x - a)²+ (y - b)²= r², 圆上一点P(x0, y0)。

求过点P的切线方程
解:圆心C(a, b);直线CP的斜率:k1 = ( y0- b) / ( x0- a)
因为直线CP与切线垂直, 所以切线的斜率:k2 = -1/k1 = - (x0 - a) / (y0 - b)
根据点斜式, 求得切线方程:
y - y0 = k2 (x - x0)
y - y0 = [- (x0 - a) / (y0 - b)] (x - x0)
整理得:(x - x0)(x0 - a) + (y - y0)(y0 - b) = 0 (切线方程公式)
展开后: x0x - ax + ax0 + y0y - by + by0 - x0²- y0²= 0 (1)
因为点P在圆上, 所以它的坐标满足方程:
(x0 - a)²+ (y0 - b)²= r²
化简: x0²- 2ax0 + a²+ y0²- 2by0 + b²= r²
移项: - x0²- y0²= -2ax0 - 2by0 + a²+ b²- r²(2)
由(2)代入(1), 得:x0x - ax + ax0 + y0y - by + by0 + (-2ax0 - 2by0 + a²+ b²- r²) = 0 化简:(x0x - ax - ax0 + a²) + (y0y - yb- by0 + b²) = r²
整理:(x0 - a)(x - a) + (y0 - b)(y - b) = r²
变式-1 已知:圆的方程为:(x - a)²+ (y - b)²= r², 圆外一点P(x0, y0)
二、对于圆的一般方程:x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0, 过圆上的点的切线方程.
2.已知:圆的方程为:x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0, 圆上一点P(x0, y0)
解:圆心C( -D/2, -E/2 )
直线CP的斜率:k1 = (y0 + E/2) / (x0 + D/2)
因为直线CP与切线垂直, 所以切线的斜率:k2 = -1/k1 = - (x0 + D/2) / (y0 + E/2)
根据点斜式, 求得切线方程:
y - y0 = k2 (x - x0)
y - y0 = [- (x0 + D/2) / (y0 + E/2)] (x - x0)
整理得:x0x + y0y + Dx/2 + Ey/2 - Dx0/2 - Ey0/2 -x0²- y0²= 0 (3)
因为点P在圆上, 所以它的坐标满足方程:
x0²+ y0²+ Dx0 + Ey0 + F = 0
移项: - x0²- y0²= Dx0 + Ey0 + F (4)
由(4)代入(3), 得:x0x + y0y + Dx/2 + Ey/2 - Dx0/2 - Ey0/2 + Dx0 + Ey0 + F = 0
整理, x0x + y0y + D(x + x0)/2 + E(y + y0)/2 + F = 0
变式-2 已知:圆的方程为:x²+ y²+ Dx + Ey + F = 0 , 圆外一点P(x0, y0) 二、圆的切点弦方程
三、圆锥曲线的切线方程和切点弦方程
设P(x0, y0)是圆锥曲线上(外)一点,过点P引曲线的两条切线,切点为A , B两点,则A , B两点所在的直线方程为切点弦方程。

标准方程切点弦方程

椭圆
双曲线
抛物线。

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