割线切线定理
从圆外点 引一条割线,先后交圆于 ,其中 较近;再从 引切线,切于 。则 这是《几何原本》第三卷命题 36。若有两条不同割线,还可推出各自的“外段乘全长”相等;共同的值常称 对此圆的幂。
用圆心距把两种长度连起来
圆心为 、半径为 ,记 。从 向割线所在直线作垂足 。若半弦 ,且沿割线从 到 的有向距离绝对值为 ,则 直角三角形给 、,相减得到 。另一方面,切线与半径垂直使 为直角三角形,故 。两式相等,证明完毕。
图中割线与切线都从 出发,金色的 只触圆一次,绿色割线依次遇 。若 且割线过圆心,则 ,确有 。
参考资料
- 《几何原本》III.36:割线外段乘全长等于切线段平方。
- 继续阅读:相交弦定理、割线切线定理的逆命题。
- 推导关联:《几何原本》III.18:半径垂直切线。