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直线与圆的位置关系公式d怎么算

2026-01-13 07:13:23
最佳答案

直线与圆的位置关系公式d怎么算】在解析几何中,直线与圆的位置关系是常见的问题之一。判断直线与圆之间的位置关系,关键在于计算圆心到直线的距离 $ d $,并与圆的半径 $ r $ 进行比较。根据 $ d $ 与 $ r $ 的大小关系,可以判断直线与圆是相离、相切还是相交。

下面将对“直线与圆的位置关系公式 $ d $ 怎么算”进行总结,并以表格形式展示相关公式和结论。

一、直线与圆的位置关系判断方法

要判断一条直线与一个圆的位置关系,通常需要以下步骤:

1. 确定圆的方程:一般形式为 $ (x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2 $,其中 $ (a, b) $ 是圆心,$ r $ 是半径。

2. 确定直线的方程:一般形式为 $ Ax + By + C = 0 $。

3. 计算圆心到直线的距离 $ d $:

$$

d = \frac{Aa + Bb + C}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

4. 比较 $ d $ 与 $ r $:

- 若 $ d > r $,则直线与圆相离;

- 若 $ d = r $,则直线与圆相切;

- 若 $ d < r $,则直线与圆相交。

二、总结表:直线与圆的位置关系公式 $ d $ 怎么算

判断条件 公式 说明
圆心坐标 $ (a, b) $ 圆的标准方程中的圆心
直线方程 $ Ax + By + C = 0 $ 一般形式的直线方程
圆的半径 $ r $ 圆的标准方程中的半径
圆心到直线的距离 $ d = \frac{Aa + Bb + C}{\sqrt{A^2 + B^2}} $ 计算圆心到直线的距离公式
相离 $ d > r $ 直线与圆没有交点
相切 $ d = r $ 直线与圆有一个交点
相交 $ d < r $ 直线与圆有两个交点

三、实际应用举例

假设圆的方程为 $ (x - 2)^2 + (y - 3)^2 = 9 $,即圆心为 $ (2, 3) $,半径为 3;

直线方程为 $ x + y - 5 = 0 $。

代入公式计算圆心到直线的距离:

$$

d = \frac{1 \cdot 2 + 1 \cdot 3 - 5}{\sqrt{1^2 + 1^2}} = \frac{0}{\sqrt{2}} = 0

$$

因为 $ d = 0 < 3 $,所以直线与圆相交。

四、注意事项

- 在使用公式时,必须确保直线方程是标准的一般形式 $ Ax + By + C = 0 $;

- 若直线方程不是标准形式,需先整理成该形式;

- 当 $ A $ 或 $ B $ 为零时,公式仍然适用,但计算时需注意分母是否为零(通常不会出现)。

通过上述内容可以看出,判断直线与圆的位置关系并不复杂,关键是掌握好距离公式的应用。理解并熟练运用这些公式,有助于解决更多几何问题。

以上就是【直线与圆的位置关系公式d怎么算】相关内容,希望对您有所帮助。

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