圆的切线方程可以通过以下步骤求得:
确定圆心和半径
设圆的方程为 (x^2 + y^2 = r^2),圆心为 (O(0,0)),半径为 (r)。
确定圆外一点
设圆外一点为 (P(x_0, y_0))。
求直线OP的斜率
直线OP的斜率 (k_{OP}) 为 (frac{y_0 - 0}{x_0 - 0} = frac{y_0}{x_0})。
求切线斜率
由于切线与半径垂直,切线的斜率 (k) 与 (k_{OP}) 的乘积为 (-1)。因此,
[ k = -frac{1}{k_{OP}} = -frac{x_0}{y_0} ]
写出切线方程
使用点斜式方程 (y - y_0 = k(x - x_0)),代入 (k) 的值,得到
[ y - y_0 = -frac{x_0}{y_0}(x - x_0) ]
整理后得到
[ x_0x + y_0y = x_0^2 + y_0^2 ]
由于点 (P) 在圆外,满足圆的方程 (x_0^2 + y_0^2 > r^2),所以上述方程即为过点 (P) 的圆的切线方程。