[차현우] 실력편 기하 (2018) - 공간좌표 |
접선 |
원 또는 구 위의 한 점 T와 중심 O에 대하여 T에서의 접선과 반지름 OT는 서로 수직인데 이걸 어떻게 증명하나요? |
기하학적으로 확인하는 것은 교육과정을 넘어서기 때문에 수식적으로 좌표평면에서 확인해보면,
중심이 원점인 원 x² + y² = r² 에 대하여, 이 원에 접하는 직선의 방정식이 y = mx + r√(m²+1) 이라는 것을 시작으로 하여, 접접의 좌표를 구해보면,
x² + {mx + r√(m²+1)} = r²
(m² + 1)x² + 2rm√(m²+1) x + r²m² = 0
(√(m²+1)x + rm)² = 0 이 되어,
x = -rm/√(m²+1) 가 되며,
y = m × {-rm/√(m²+1)} + r√(m²+1)
= {-rm² + r(m²+1)}/√(m²+1) = r/√(m²+1) 가 되어,
접점의 좌표가 (-rm/√(m²+1), r/√(m²+1)) 가 됩니다.
이 때, 원의 중심 (0,0) 에서 접점까지 잇는 직선의 기울기는
{r/√(m²+1)}/{-rm/√(m²+1)} = -1/m 이 되어, 접선과 수직이라는 것이 확인됩니다.
p.s 늦은 답변 죄송합니다. |