座標幾何把「形狀」變成「方程式」。直線用斜率與截距描述、圓用圓心與半徑描述,兩者的關係——相交、相切、相離——全看一個距離和半徑誰大誰小。
d = |a·x₀ + b·y₀ + c|√(a² + b²)
一個點到一條直線的距離,是指垂直距離(最短的那條)。從點畫一條與直線垂直的線段,它的長度就是距離。這個公式是圓、切線、面積等好多題目的關鍵工具。
(x − h)² + (y − k)² = r²
圓的定義是「到圓心距離都等於 r 的點」。所以圓方程式其實就是距離公式:任何點 (x, y) 到圓心 (h, k) 的距離恰好是 r。三個數字 h、k、r 完全決定一個圓。
比較「圓心到直線的距離 d」與「半徑 r」
直線和圓有三種關係,判斷方法只有一句話:算圓心到直線的距離 d,再和半徑 r 比大小。d < r 穿過(交兩點)、d = r 相切(碰一點)、d > r 分離(不相交)。完全不必解聯立!