弦切线定理
一、弦切线定理：解析几何中的经典定理
弦切线定理，作为解析几何中的重要定理，对于理解圆的性质和解决相关几何问题具有深远的意义。**将围绕弦切线定理展开，深入探讨其在实际问题中的应用，帮助读者更好地理解和掌握这一数学工具。
1.弦切线定理的定义
弦切线定理指出：圆上任意一点到圆心的连线与过该点的弦所对应的切线互相垂直。
2.弦切线定理的证明
证明过程如下：
设圆的方程为：((x-a)^2+(y-)^2=r^2)，其中((a,))为圆心坐标，(r)为半径。
设圆上一点((x_0,y_0))，过点()的弦为(A)，其中(A(x_1,y_1))，((x_2,y_2))。
由圆的方程可得：
(x_0-a)^2+(y_0-)^2=r^2]
(x_1-a)^2+(y_1-)^2=r^2]
(x_2-a)^2+(y_2-)^2=r^2]设切线方程为(y=kx+d)，其中(k)为切线斜率，(d)为切线截距。
由切线方程与圆的方程联立，可得： (x_0-a)^2+(kx_0+d-)^2=r^2]
(k^2+1)x_0^2+2k(d-)x_0+(d-)^2+a^2-^2-r^2=0]由于()为切点，故上述方程有唯一解，即判别式(\Delta=0)。
[\Delta=4k^2(d-)^2-4(k^2+1)((d-)^2+a^2-^2-r^2)=0]
(k^2+1)(d-)^2=4(k^2+1)(a^2-^2-r^2)]由于(k^2+1\neq0)，可得： (d-)^2=4(a^2-^2-r^2)]
进一步化简得： d^2-2d+^2=4a^2-4^2-4r^2]
[d^2-2d+^2-4a^2+4^2+4r^2=0]
[(d-)^2=4(a^2-^2-r^2)]
由于((d-)^2\geq0)，可得： 4(a^2-^2-r^2)\geq0]
[a^2-^2-r^2\geq0]
[(a^2-r^2)-^2\geq0]
[(a-r)^2-^2\geq0]
[(a-r+)(a-r-)\geq0]
由于(a-r+)和(a-r-)同号，故(a-r+)和(a-r-)均大于等于零。
切线斜率(k)存在，且(k=\frac{y_0-}{x_0-a})。
由于(\overrightarrow{O})和(\overrightarrow{A})垂直，故(\overrightarrow{O}\cdot\overrightarrow{A}=0)。
[(x_0-a)(x_1-a)+(y_0-)(y_1-)=0]
[(x_0-a)(x_2-a)+(y_0-)(y_2-)=0]
将(x_1)和(y_1)代入第一个方程，得： (x_0-a)(x_2-a)+(y_0-)(y_2-)=(x_0-a)(x_1-a)+(y_0-)(y_1-)]
[(x_0-a)(x_2-a-x_1+a)+(y_0-)(y_2--y_1+)=0]
[(x_0-a)(x_2-x_1)+(y_0-)(y_2-y_1)=0]
[\frac{(x_0-a)(x_2-x_1)}{y_2-y_1}=\frac{(y_0-)(y_2-y_1)}{x_2-x_1}]
[\frac{x_0-a}{y_0-}=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}]
[\frac{x_0-a}{y_0-}\cdot\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=1]
[\frac{(x_0-a)(y_2-y_1)}{(y_0-)(x_2-x_1)}=1]
[\frac{(x_0-a)(y_2-y_1)}{(y_0-)(x_2-x_1)}-1=0]
[\frac{(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)}{(y_0-)(x_2-x_1)}=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)=(y_0-)(x_2-x_1)]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0-a)(y_2-y_1)-(y_0-)(x_2-x_1)=0]
[(x_0