國三上📐 空間與形狀
圓的切線與位置關係
Tangents and Circle Positions
公式
切線 ⟂ 過切點的半徑
切線和半徑在切點垂直——這條性質一出現,畢氏定理就派得上用場。
白話解釋
直線和圓的位置關係,看**圓心到直線的距離 d** 與**半徑 r** 誰大: d > r → 相離(不相交) d = r → **相切**(一個交點) d < r → 相割(兩個交點)
最重要的性質是:**切線垂直於過切點的半徑**。
這條性質之所以關鍵,是因為它製造出一個直角三角形,讓畢氏定理可以用。凡是題目出現「切線」,第一個動作就是連圓心到切點,畫出那個直角。
由它推出的常用結果是**切線長相等**:從圓外一點向圓作兩條切線,兩條切線長相等。因為那兩個直角三角形共用斜邊、且兩股中的半徑相等(RHS 全等)。
**弦心距**(圓心到弦的距離)也有一個好用性質:垂直於弦的半徑會**平分**這條弦。所以弦長的一半、弦心距、半徑會組成一個直角三角形,可以互相求。
這一節的解題主軸幾乎都是同一句話:連出半徑,找出直角,套畢氏定理。
什麼時候用
圓與直線的計算題、求切線長、求弦長。
最容易錯的地方
- 忘記連半徑,錯過直角三角形。
- 把弦心距當成半徑。
- 相切、相割的條件記反。
例題 · 3 題
先自己算,再看解答——這樣才有效。
- 1
半徑 5,圓心到直線距離 5,直線與圓的關係是?(填相切、相離或相割)
- 2
圓半徑 3,圓外一點到圓心距離 5,切線長是多少?
- 3
圓半徑 5,弦心距 3,弦長是多少?