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圆心到直线的距离d公式怎么求

  • 编辑:顾蓝亮
  • 2025-10-30 00:11:40
  • 来源:网易

圆心到直线的距离d公式怎么求】在解析几何中,计算圆心到一条直线的距离是一个常见的问题。这个距离在判断直线与圆的位置关系(如相交、相切或相离)时具有重要作用。本文将总结圆心到直线的距离公式,并通过表格形式清晰展示其应用方法。

一、公式概述

设圆心为点 $ P(x_0, y_0) $,直线的一般方程为:

$$

Ax + By + C = 0

$$

则点 $ P $ 到这条直线的距离 $ 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;

- 分子部分是点代入直线方程后的绝对值;

- 分母是直线系数的模长,用于归一化。

二、公式使用步骤

1. 确定直线方程:确保直线方程为标准形式 $ Ax + By + C = 0 $。

2. 确定圆心坐标:获取圆心 $ (x_0, y_0) $。

3. 代入公式计算:将数值代入上述公式进行计算。

4. 结果分析:根据距离 $ d $ 与圆半径 $ r $ 的关系,判断直线与圆的位置关系。

三、公式对比表

项目 内容
公式名称 点到直线距离公式
公式表达式 $ d = \frac{Ax_0 + By_0 + C}{\sqrt{A^2 + B^2}} $
直线方程形式 $ Ax + By + C = 0 $
圆心坐标 $ (x_0, y_0) $
计算步骤 1. 确定直线参数;2. 代入公式;3. 求绝对值;4. 除以分母
应用场景 判断直线与圆的位置关系(相交、相切、相离)

四、实际应用举例

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

$$

d = \frac{3 \cdot 2 - 4 \cdot 3 + 5}{\sqrt{3^2 + (-4)^2}} = \frac{6 - 12 + 5}{\sqrt{9 + 16}} = \frac{1}{5} = 0.2

$$

如果圆的半径为 $ 1 $,那么该直线与圆相交。

五、注意事项

- 如果直线方程不是标准形式,需先将其整理为 $ Ax + By + C = 0 $。

- 若 $ A = 0 $ 或 $ B = 0 $,可直接代入公式,不影响结果。

- 当 $ d = 0 $ 时,说明点在直线上;当 $ d < r $ 时,直线与圆相交;当 $ d = r $ 时,直线与圆相切;当 $ d > r $ 时,直线与圆不相交。

通过以上内容,我们可以清晰地了解“圆心到直线的距离d公式怎么求”的原理和应用方法。掌握这一公式,有助于解决更多几何问题和实际应用中的距离计算问题。

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