圆内点到圆周的距离
圆心 、半径 已知,取圆内一点 ,记 。从 连到圆周,最短距离为 ,最长距离为 ;其余每个可能距离恰对应直线 两侧的一对圆周点。这整理了《几何原本》第三卷命题 7 的比较。
沿圆周移动时的单调关系
令 、,圆周上一点写成 。勾股展开得 当 从 0 走到 ,余弦严格减小,距离就严格增大;两端分别得到 与 。下半圆对应 ,距离式不变,所以非极端距离恰有两个对称的端点。若 ,则所有圆周点都距它 ,上述“只有两个”不再成立。
图中 偏离圆心;对称点 到它等距。图只能显示对称,不能代替余弦式对“不会有第三点”的证明。
例如 ,可能距离从 3 到 7;长度 3 与 7 各只有一个对应点,长度 5 则有一对。圆外情形见圆外点到圆周的距离。
参考资料
- 《几何原本》III.7:圆内偏心点到圆周的距离。原典“靠近直径”的表述可能引起角度歧义,本站用明确的中心角参数重述。
- 推导关联:《几何原本》III.8:圆外点到圆周的距离。