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圆心到直线的距离d公式怎么求

2025-11-11 09:32:54

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2025-11-11 09:32:54

圆心到直线的距离d公式怎么求】在解析几何中,计算圆心到直线的距离是一个常见的问题,尤其在与圆相关的几何问题中非常有用。这个距离可以用来判断直线与圆的位置关系(如相交、相切或相离),也可以用于求解圆的切线方程等。

下面将总结圆心到直线的距离公式,并通过表格形式清晰展示相关知识点。

一、公式总结

设圆心坐标为 $ (x_0, y_0) $,直线的一般式为:

$$

Ax + By + C = 0

$$

则圆心到该直线的距离 $ d $ 的公式为:

$$

d = \frac{Ax_0 + By_0 + C}{\sqrt{A^2 + B^2}}

$$

其中:

- $ A, B, C $ 是直线方程的系数;

- $ x_0, y_0 $ 是圆心的坐标;

- 分子部分是点到直线的代数距离绝对值;

- 分母部分是直线方向向量的模长,用于归一化。

二、关键点说明

项目 内容
公式名称 点到直线的距离公式
应用场景 判断直线与圆的位置关系、求切线、计算最短距离等
公式表达 $ d = \frac{Ax_0 + By_0 + C}{\sqrt{A^2 + B^2}} $
注意事项 - 直线必须写成标准形式 $ Ax + By + C = 0 $
- 绝对值确保距离为非负数
- 分母为 $ \sqrt{A^2 + B^2} $,避免单位不一致

三、示例说明

已知:

圆心为 $ (2, 3) $,直线方程为 $ 3x - 4y + 5 = 0 $

求: 圆心到直线的距离 $ d $

解:

代入公式:

$$

d = \frac{3 \cdot 2 - 4 \cdot 3 + 5}{\sqrt{3^2 + (-4)^2}} = \frac{6 - 12 + 5}{\sqrt{9 + 16}} = \frac{-1}{\sqrt{25}} = \frac{1}{5}

$$

因此,圆心到这条直线的距离为 $ \frac{1}{5} $。

四、总结

圆心到直线的距离公式是解析几何中的基本工具之一,掌握其推导和应用有助于解决许多实际问题。通过上述表格和示例,可以更直观地理解该公式的结构与使用方法。建议在实际应用中注意直线的标准形式,以及公式的正确代入方式,以避免计算错误。

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