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切線與兩圓關係

國中 9 年級 · 空間與形狀

觀念

3445OABP

直覺:切線只碰圓一下就離開,它與過切點的半徑永遠垂直;從圓外一點可以畫兩條切線,而且一樣長。

規則:切線 ⊥ 半徑,切線長 =OP‾2−r2= \sqrt{\overline{OP}^2 - r^2};圓外切四邊形兩組對邊和相等;兩圓位置由圓心距 dd 與半徑和、差(大半徑減小半徑)決定:d>d > 和 外離、== 和 外切、介於差與和之間 相交、== 差 內切、<< 差 內含(兩圓半徑相等又同圓心時是重合)。

算例:r=3r = 3、OP‾=5\overline{OP} = 5,切線長 4;半徑 2 與 5 的圓,圓心距 7 時外切。

為什麼重要:切線是「瞬間方向」的幾何原型,高中圓的方程式與微分的切線斜率都延續這個概念。

例題

1469?ABCD

四邊形 ABCDABCD 的四邊都與同一個圓相切(圓外切四邊形),AB‾=14\overline{AB} = 14,BC‾=6\overline{BC} = 6,CD‾=9\overline{CD} = 9,求 DA‾\overline{DA}。

看解法與答案

從同一點到圓的兩切線長相等,把四邊拆成切線段後可得「對邊和相等」:AB‾+CD‾=BC‾+DA‾\overline{AB} + \overline{CD} = \overline{BC} + \overline{DA}。

代入:14+9=6+DA‾14 + 9 = 6 + \overline{DA},即 23=6+DA‾23 = 6 + \overline{DA}。

移項:DA‾=23−6=17\overline{DA} = 23 - 6 = 17。

答案: 1717

用在哪裡

插畫

切線與兩圓關係:情境插畫切線與兩圓關係:例題插畫

學習路徑

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