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直线与圆的位置关系公式法(直线与圆的位置关系公式法)

直线与圆的位置关系公式法

定义: 对于平面直角坐标系中圆的方程为 $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$,直线的方程为 $Ax+By+C=0$,当直线与圆相交、相切、相离时,两者的位置关系分别称为直线与圆的交点、切点、以及无交点位置关系。

直线与圆相交

当直线 $Ax+By+C=0$ 与圆 $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$ 相交时,设交点为 $(x_1, y_1)$ 和 $(x_2, y_2)$,则有以下公式:

    \t
  • 若 $C^2>r^2(A^2+B^2)$,则直线与圆相交于两点,交点坐标为 $x_1=\\dfrac{-AC\\pm B\\sqrt{C^2-r^2A^2-r^2B^2}}{A^2+B^2}$,$y_1=\\dfrac{-BC\\mp A\\sqrt{C^2-r^2A^2-r^2B^2}}{A^2+B^2}$,$x_2=\\dfrac{-AC\\mp B\\sqrt{C^2-r^2A^2-r^2B^2}}{A^2+B^2}$,$y_2=\\dfrac{-BC\\pm A\\sqrt{C^2-r^2A^2-r^2B^2}}{A^2+B^2}$。
  • \t
  • 若 $C^2=r^2(A^2+B^2)$,则直线与圆相交于一点,交点坐标为 $x=\\dfrac{-AC}{A^2+B^2}$,$y=\\dfrac{-BC}{A^2+B^2}$。
  • \t
  • 若 $C^2

直线与圆相切

当直线 $Ax+By+C=0$ 与圆 $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$ 相切时,设切点为 $(x_0, y_0)$,则有以下公式:

    \t
  • 若 $C^2=r^2(A^2+B^2)$,则直线与圆相切于一点,切点坐标为 $x_0=a-\\dfrac{Ar^2}{A^2+B^2}$,$y_0=b-\\dfrac{Br^2}{A^2+B^2}$。
  • \t
  • 若 $C^2>r^2(A^2+B^2)$,则直线与圆不相切。

直线与圆相离

当直线 $Ax+By+C=0$ 与圆 $(x-a)^2+(y-b)^2=r^2$ 相离时,则有以下公式:

    \t
  • 若 $C^2>r^2(A^2+B^2)$,则直线与圆相离。
  • \t
  • 若 $C^2=r^2(A^2+B^2)$,则直线与圆相切于一点,即直线与圆相离的临界位置。
  • \t
  • 若 $C^2

以上即为直线与圆的位置关系公式法,通过以上公式,我们可以轻松地求解直线与圆的位置关系,从而解决一些相关的计算问题。