切线长计算器
点距圆心 10、半径 6,切线多长?t=√(d²−r²)=8。从圆外一点引的两条切线等长,切点弦长与切线夹角一并给出。
什么是切线长计算器?

从圆外一点 P 向圆引切线,切点为 T,则切线 PT 与半径 OT 垂直。由勾股定理:t=√(d²−r²),d 为 P 到圆心距离。这就是切线长公式,也是"切线垂直于过切点的半径"这一定理的直接应用。
切线长定理:圆外一点引圆的两条切线长度相等,且 PO 平分两切线的夹角。切线长的平方 t²=d²−r² 正是该点对圆的"幂",是圆幂定理的组成部分。
切线长是圆外一点到切点的距离。从圆外一点 P 向圆作切线,切点为 T,由勾股定理立即得到 t = √(d² − r²),其中 d 是 P 到圆心的距离,r 是半径。公式成立的关键在于切线的基本性质:半径垂直于切线,所以三角形 OPT(O 为圆心)是以 T 为直角顶点的直角三角形,斜边是 d,一条直角边是 r,另一条就是切线长 t。
从圆外一点可以引两条切线,它们长度相等——这就是切线长定理。证明用两个直角三角形全等(斜边 OP 公共、直角边 OT 都是半径),一步即得。这个看似简单的结论有深远应用:它说明圆外一点对圆的「影响」是对称的,两条切线关于 OP 对称,圆心连线 OP 平分两条切线的夹角,也垂直平分切点弦。
切点弦(两切点连线)有完整的公式族:弦长 = 2rt/d;P 到切点弦的距离 = t²/d;切点弦到圆心距离 = r²/d。这些公式都来自同一个直角三角形中的相似关系,理解一组就能推出全部。切点弦在工程中对应「过渡点连线」——道路转弯的缓和曲线起终点、机械制图中两条直边的圆弧过渡,都要先定位切点。
切线长公式是圆幂定理的直接前奏:P 对圆的幂 = d² − r²,恰好是切线长的平方。这个统一视角把切线、割线、弦的各种乘积定理收进一个框架。当 d 趋近 r(P 贴近圆面)切线长趋零;当 d < r(P 在圆内)不存在切线,公式根号内为负——根号的符号本身就是点与圆位置关系的判别器。
实际应用非常工程化:测绘中从控制点观测圆形储罐,视线与罐体相切,用切线几何反推罐径;机械设计中计算皮带与带轮的切线段长度(皮带长度计算的核心步骤);光学中镜面反射的临界掠射角分析;CAD 中「从点到圆作切线」是标准约束。本工具输入点到圆心距离与半径即得切线长,同时给出切点弦长等关联量。
t = √(d² − r²)
例如 d = 10、r = 6:t = √(100 − 36) = √64 = 8。验算切点弦长 = 2rt/d = 2×6×8/10 = 9.6;P 到切点弦距离 = t²/d = 64/10 = 6.4,圆心到切点弦距离 = r²/d = 36/10 = 3.6,两者之和 6.4 + 3.6 = 10 = d ✓(P、切点弦、圆心共线于对称轴)。
| d | r | 切线长 t | 切点弦长 2rt/d | 两切线夹角 |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 6 | 8 | 9.6 | 2×arcsin(0.6)≈73.74° |
| 13 | 5 | 12 | ≈ 9.23 | 2×arcsin(5/13)≈45.24° |
| 5 | 3 | 4 | 4.8 | ≈ 73.74° |
| 2r | r | r√3 ≈ 1.732r | r√3 | 60° |
| r√2 | r | r | r√2 | 90° |
| = r | r | 0 | 0 | 180°(点在圆上,退化为一条切线) |
如何使用切线长计算器
- 1
输入点到圆心的距离 d(须大于半径)
- 2
输入圆半径 r
- 3
点击计算,得到切线长 t
- 4
同时输出切点弦(两切点连线)长度与两切线夹角
计算示例
例 1d=10、r=6
t=√(100−36)=8。切点弦=2rt/d=2×6×8/10=9.6。切线夹角=2arcsin(r/d) 的补角:2×arcsin(0.6)≈73.74° 的余角情形,实际夹角 106.26°。
例 2皮带轮外包长度
两个等径皮带轮中心距 500mm、半径 100mm:单侧直皮带长即"切线长"=√(500²−0)=500mm(等径时外公切线等于中心距)。
例 3计算皮带直段长度
两带轮中心距 500 毫米,等径轮半径 100 毫米。等径轮的皮带直段即公切线段,长度 = √(500² − 0²) = 500 毫米(等径时内外公切线长都等于中心距)。若为不等径轮(如 R = 150、r = 60),外公切线长 = √(500² − 90²) = √(250000 − 8100) ≈ 491.8 毫米,这就是从「切线长」到「皮带长度」的标准算法。
例 4反推储罐半径
观测点距储罐中心 25 米,视线与罐壁相切,切线方向与中心视线夹角 30°。由 sin30° = r/d 得 r = 25×0.5 = 12.5 米。验算切线长:√(625 − 156.25) = √468.75 ≈ 21.65 米。这种方法是测绘中测算不可接近圆形构筑物直径的经典手段。
注意事项
点在圆上时 d=r,切线长为零(切点即该点)
点在圆内时 d<r,无切线可言,工具会提示错误
两圆公切线长度计算需分内公切线与外公切线
切线长相等是圆幂定理的特殊表达
常见问题
参考资料
凯文内容作者Calcton 几何编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-05-05
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Calcton. 切线长计算器[EB/OL]. https://www.calcton.com/tangent-length, 2026-05-05.
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参考来源与更新说明
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最后更新:2026-05-05。
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