也谈曲线切点弦的处理方法
2015-12-05吴斌王怀明会宫中学安徽枞阳246740
●吴斌 王怀明(会宫中学安徽枞阳246740)
也谈曲线切点弦的处理方法
●吴斌 王怀明(会宫中学安徽枞阳246740)
文献[1]由一道测试题提出一个问题:过圆外一点作圆的2条切线,如何求2个切点所在直线的方程?然后通过对大纲版教材和人教A版教材处理方法的比较,得出结论:大纲版教材的处理方法(即下面的解法1,笔者注)“求解思维转弯多,且对圆的一般位置需要另行推理,这对学生而言,有一定的困难”;人教A版教材的处理方法(即下面的解法2,笔者注)“优于大纲版教材,主要表现在计算快、转化少,突出圆的地位而淡化切(直)线方程”.
事实真的是这样吗?本文先列举文献[1]中的2种解法,并增加解法3;然后通过解法的应用,比较3种解法,得到不同解法的适用范围.
1 解法呈现
为了方便说明,将文献[1]中的问题一般化:
过圆C:x2+y2=r2外一点A(x0,y0)作圆的2条切线,切点分别为P(x1,y1),Q(x2,y2),求切点弦PQ所在的直线方程.
解法1因为圆C在点P(x1,y1)处的切线垂直于OP,当x1y1≠0时,,所以圆C在点P处的切线斜率为,方程为

当x1=0或y1=0时,切点弦也满足方程

同理圆C在点Q(x2,y2)处的切线方程为

而点A(x0,y0)在切线上,有

这说明点P,Q的坐标满足x0x+y0y=r2,因此切点弦PQ的方程为x0x+y0y=r2.
解法2由题意知,OP⊥AP,OQ⊥AQ,因此,点P,Q在以AO为直径的圆上.设点M(x,y)是以AO为直径的圆上任意一点,则

即以AO为直径的圆的方程为

由题意知点P,Q既在圆C上,又在以AO为直径的圆上,x(x-x0)+y(y-y0)=0与x2+y2=r2相减得x0x+y0y=r2,因此切点弦PQ的方程为

解法3当切线的斜率存在时,设切线斜率为k,则过点P(x1,y1)的切线方程为

同理可得圆C在点Q(x2,y2)处的切线方程为

而点A(x0,y0)在切……
