geometry

切线

切线恰在一点与曲线相切,并在该点与曲线的方向一致。对圆而言,切线在切点处与半径垂直。

曲线上某点的切线是一条直线,它在该点与曲线相切,并在该点与曲线的瞬时方向(斜率)一致。

对于函数 y=f(x)y = f(x),在 x=ax = a 处的切线方程为

yf(a)=f(a)(xa),y - f(a) = f'(a)(x - a),

斜率为 f(a)f'(a) — 即导数。

对于,任一点的切线都垂直于画到该点的半径。这一个事实支撑着许多圆的定理,也是“切线(tangent)”最初的几何含义(源自拉丁文 tangere,“碰触”)。

现代用法延伸至:

  • 三维曲面的切平面(线性近似)。
  • 任意维度曲线的切向量
  • 流形的切空间(整个微分几何领域)。

不要把几何上的切线与三角学的正切函数 tanθ\tan\theta 混为一谈——两者共用名称是因为一个将角与单位圆切线相关联的古老作图,但在现代用法中它们是各自独立的概念。