圓 與 直 線 的 關 係 1.點與圓的位置關係 2.直線與圓的位置關係 3.圓的切線方程式
點與圓的位置關係 1.點與圓的相關位置 2.距離公式 3.判別的方法
點與圓的相關位置 1.點在圓外 2.點在圓上 3.點在圓內
距離公式 1.兩點間的距離 2.點到直線的距離
兩點間的距離公式 設A(x1,y1),B(x2,y2)為平面上相異兩點,則A,B兩點間的距離 =
點到直線的距離 設P(x1,y1),直線L:ax+by+c=0,則P 點到直線L的距離為
點與圓位置關係的判別方法 【方法一】 設 表一圓, 表一點, 圓心 與點 之兩點距離為
方法一 比較 與 的大小: (1)若 在圓外。 (2)若 在圓上。 (3)若 在圓內。 如圖
方法二 設 表一圓, 表一點, (1)若 在圓外。 (2)若 在圓上。 (3)若 在圓內。 如圖
圓與直線的位置關係 1.圓與直線的相關位置 2.判別方法
圓與直線的相關位置 1.圓與直線不相交(相離)。 2.圓與直線相交於一點(相切) 。 3.圓與直線相交於兩點(相割) 。
圓與直線位置關係的判別方法 【方法一】 設圓 與直線 的方程式如下:
方法一 圓心 到直線 距離為 。 (1) 圓與直線不相交(相離)。 (2) 圓與直線相交於一點(相切)。 圓心 到直線 距離為 。 (1) 圓與直線不相交(相離)。 (2) 圓與直線相交於一點(相切)。 (3) 圓與直線相交於兩點(相割)。如圖
兩直線的交點坐標(複習) 設直線 L1:a1x+b1y=c1與 L2:a2x+b2y=c2,則L1、 L2的交點坐標為
方法二 解聯立方程式 消去其中一個變數,可得一元二次方程式
令其判別式為 ,則: 1. ,則圓與直線不相交(相離)。 2. ,則圓與直線相交於一點(相切) 。 3. ,則圓與直線相交於兩點(相割) 。如圖
例題
例題
圓 的 切 線 1.切線實例 2.切線定義 3.切線方程式
切線實例 例1:公園裡有一塊草坪,形狀像個麵包圈。邊界線 是兩個同心圓。兩名中學生想算出這塊草坪面積有 多大。其中一名學生想跨進草坪,去量出大圓與小 圓的半徑,此時有一名園丁阻止這名學生去踩草 坪,但拿了一根竹竿給學生量,這兩名學生該如何 利用竹竿量出草坪面積呢? 解答
例2:如下圖所示: , 為光源, 為半圓形障礙物,若光線要 照到 ,問 至少為多少? 圖
切線的定義 割線: 當一條直線與圓相交於兩點時,這條直線稱作圓的割線。 切線(國中時,圓的切線是這樣定義) : “與圓恰有一個交點的直線稱為切線,該交點稱為切點”。 如圖
曲線的切線定義 對一般的曲線來說,要如何定義切線呢? 以圓為例: 設 是圓的一條割線,與圓 交於兩點 , 設 是圓的一條割線,與圓 交於兩點 , 今固定 點而讓另一交點 沿著圓由 經過 , 逐漸趨近於 ,當 點與 點重合時, 割線 的最後位置 叫作圓的切線, 點稱 作切點。(圖1,圖2)
切線方程式 切線的求法分成三類: (1)通過所予切點,求切線。 (2)已知切線的斜率,求切線。 (3)通過圓外一個所予點,求切線。
過 切 點 的 切 線 公 式 【方法一】 假設圓心為 點, 點為切點,利用 ” 線段垂直切線”這個條件,就可以求出 點的切線了。
方法二 設 為圓 上的一點,則 (1)過切點 ,圓 的切線方程式為
(2)過切點 ,圓 的切線方程式為
斜率為已知之切線公式 (1)圓 中,斜率為 之切線為 (2)圓 中,斜率為 之切線為
過圓外一點的切線方程式 若已知點 不在圓上,解法: (1)設切線為 (2)(i)利用“圓心到切線的距離等於半徑” 求出
(ii)利用“解圓與直線之聯立方程組中方程組之判別式=0” 求出 ※因過圓外一點有二條切線,故如此的 有二值,當 值僅求得一個值時,不要忘記另一為鉛直切線。