この計算ツールでできること
このツールは、円の外側にある点から円に接する点(接点)まで引いた接線の長さを求めます。接線は円とちょうど1点で交わり、その接点で半径と垂直に交わります。そのため、半径・接線・外部の点と中心を結ぶ線分の3つが直角三角形を形づくります。本ツールは、この直角三角形にピタゴラスの定理(三平方の定理)を適用して接線の長さを算出します。
計算式
接線の長さは $$L = \sqrt{\text{Distance (d)}^{2} - \text{Radius (r)}^{2}}$$ で求められます。ここで \(d\) は外部の点から円の中心までの直線距離、\(r\) は円の半径です。この直角三角形では、d が斜辺、r が一辺(接点までの半径)、L がもう一辺(接線の線分)にあたります。実際に接線が存在するためには、点が円の外側にある必要があるため、\(d\) は \(r\) より大きくなければなりません。
使い方
まず、外部の点から円の中心までの距離を入力し、続いて同じ単位で円の半径を入力します。計算ボタンを押すと、接線の長さが表示されます。結果は入力に使った単位と同じ単位で表されます。
計算例
たとえば、半径5の円の中心から13離れた点があるとします。このとき $$L = \sqrt{13^{2} - 5^{2}} = \sqrt{169 - 25} = \sqrt{144} = 12$$ となります。この点から引いた2本の接線は、それぞれ長さが12になります。
よくある質問
同じ点から引いた2本の接線の長さはなぜ等しいのですか? 対称性により、外部の点から円に引いた2本の接線の線分は合同になります。そのため、ここで求めた1つの長さが両方の接線に当てはまります。
d が r より小さい場合は? その点は円の内側にあり、接線を引くことはできません。計算式は実数の値を返さないため、本ツールではこの場合に0と表示されます。
d が r と等しい場合は? その点はちょうど円周上にあり、接線の長さは0になります。