求圆的切线方程一题三法在直线与圆的位置关系中,求过定点的圆的切线方程问题是一类很重要的题型
我们都知道有这样的结论:过圆x2+y2=r2上一点A(x0,y0)的切线方程为xx0+yy0=r2,在运用这个结论的时候要注意些什么呢
【例题】求过点A(2,1)向圆x2+y2=4所引的切线方程
解法一:设切点为B(x0,y0),则x02+y02=4,过B点的切线方程为x0x+y0y=4
又点A(2,1)在切线上,∴2x0+y0=4
将x0,y0的值代入方程x0x+y0y=4得所求切线方程为x=2或3x+4y-10=0
解法二:设切线方程为y-1=k(x-2),即kx-y-2k+1=0
∵圆心(0,0)到切线的距离是2,∴=2,解得k=-
∴所求切线方程为-x-y++1=0,即3x+4y-10=0
当过点A的直线的斜率不存在时,方程为x=2,也满足条件
故所求圆的切线方程为3x+4y-10=0或x=2
解法三:设切线方程为y-1=k(x-2)与方程x2+y2=4联立,消去y,整理得(k2+1)x2-2k(2k-1)x+4k2-4k-3=0
∵直线与圆相切,上述方程只能有一个解,即Δ=0,即[2k(2k-1)]2-4×(k2+1)(4k2-4k-3)=0,解得k=-
∴所求切线方程为y-1=-(x-2),即3x+4y-10=0
又过点A(2,1)与x轴垂直的直线x=2也与圆相切
故圆的切线方程为3x+4y-10=0或x=2
【误区警示】大家做题的时候必须按照所述认真求解,稍有马虎就可能造成一些不必要的错误
就本题而言,可能出现的错解1:由过圆x2+y2=r2上一点A(x0,y0)的切线方程为xx0+yy0=r2
从而直接得出切线方程为2x+y=4
出现错误的原因是凭直观经验,误认为点A(2,1)在圆上;错解2:设切线方程为y-1=k(x-2),即kx-y-2k+1=0,由圆心(0,0)