geometry

切線

切線恰在一點與曲線相切,並在該點與曲線的方向一致。對圓而言,切線在切點處與半徑垂直。

曲線上某點的切線是一條直線,它在該點與曲線相切,並在該點與曲線的瞬時方向(斜率)一致。

對於函數 y=f(x)y = f(x),在 x=ax = a 處的切線方程式為

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

斜率為 f(a)f'(a) — 即導數。

對於,任一點的切線都垂直於畫到該點的半徑。這一個事實支撐著許多圓的定理,也是「切線(tangent)」最初的幾何意涵(源自拉丁文 tangere,「碰觸」)。

現代用法延伸至:

  • 三維曲面的切平面(線性近似)。
  • 任意維度曲線的切向量
  • 流形的切空間(整個微分幾何領域)。

不要把幾何上的切線與三角學的正切函數 tanθ\tan\theta 混為一談——兩者共用名稱是因為一個將角與單位圓切線相關聯的古老作圖,但在現代用法中它們是各自獨立的概念。