Для исследования взаимного расположения прямой и окружности рассмотрим окружность с центром в точке ( O ) и радиусом ( R ), а также прямую ( L ). Пусть ( d ) обозначает расстояние от центра окружности ( O ) до прямой ( L ).
В зависимости от соотношения между радиусом ( R ) и расстоянием ( d ) возможны три случая относительно взаимного расположения прямой и окружности:
Прямая пересекает окружность (секущая):
Прямая пересекает окружность, если расстояние от центра окружности до прямой меньше радиуса окружности. То есть, если:
[
d < R
]
В этом случае прямая пересекает окружность в двух точках. Это означает, что на окружности существуют две точки, которые имеют одинаковое расстояние до прямой ( L ).
Прямая касается окружности (касательная):
Прямая касается окружности, если расстояние от центра окружности до прямой равно радиусу окружности. То есть:
[
d = R
]
В этом случае прямая имеет с окружностью одну общую точку, называемую точкой касания. Прямая перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания.
Прямая не пересекает окружность (внешняя):
Прямая не пересекает окружность, если расстояние от центра окружности до прямой больше радиуса окружности. То есть:
[
d > R
]
В данном случае прямая и окружность не имеют общих точек. Прямая проходит за пределами окружности и не касается ее.
Эти три случая полностью описывают все возможные варианты взаимного расположения прямой и окружности в плоскости. Они основываются на сравнении расстояния от центра окружности до прямой с радиусом окружности. Таким образом, изменяя либо радиус окружности, либо положение прямой, можно переходить между различными случаями их взаимного расположения.