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输入计算

数学公式

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结果

切线长
12
单位
到圆心的距离 (d) 13
半径 (r) 5
公式 L = √(d² − r²)

这个计算器有什么用

本工具用于求从圆外一点引出的切线段长度,也就是从该点到切点(切线与圆的接触点)之间的距离。由于切线与圆只有一个交点,并且在切点处与半径垂直,因此半径、切线段以及连接圆外点与圆心的线段恰好构成一个直角三角形。计算器正是利用这个直角三角形,套用勾股定理来求解。

计算公式

切线长的公式为 $$L = \sqrt{\text{Distance (d)}^{2} - \text{Radius (r)}^{2}}$$ 其中 \(d\) 是圆外一点到圆心的直线距离,\(r\) 是圆的半径。在这个直角三角形中,\(d\) 是斜边,\(r\) 是其中一条直角边(即指向切点的半径),\(L\) 则是另一条直角边(也就是切线段)。要使切线真实存在,该点必须位于圆外,因此 \(d\) 必须大于 \(r\)。

圆与外部点、切线、半径及到圆心的距离构成一个直角三角形
切线长 \(L\)、半径 \(r\) 和距离 \(d\) 构成一个直角三角形,直角位于切点处。

使用方法

先输入圆外一点到圆心的距离,再以相同单位输入圆的半径,然后点击计算即可读出切线长。结果会沿用你输入数据时所采用的单位。

实例演示

假设某点到圆心的距离为 13 个单位,而圆的半径为 5 个单位,则 $$L = \sqrt{13^{2} - 5^{2}} = \sqrt{169 - 25} = \sqrt{144} = 12$$ 个单位。从该点引出的两条切线,长度都同为 12 个单位。

常见问题

为什么从一点引出的两条切线长度相等? 由对称性可知,从圆外一点引向圆的两条切线段全等,因此这一个长度对两条切线都适用。

如果 \(d\) 小于 \(r\) 怎么办? 这说明该点位于圆内,无法引出切线;此时公式无实数解,因此本计算器会显示为零。

如果 \(d\) 等于 \(r\) 呢? 这表示该点正好落在圆周上,切线长为零。

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