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📜  如果给定了圆心和半径,则两个圆之间的公切线数(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:09:19.942000             🧑  作者: Mango

计算两个圆之间的公切线数

如果给定了圆心和半径,则可以轻松计算两个圆之间的公切线数。这个问题可以用以下步骤来解决:

第一步:计算两个圆心之间的距离

使用圆心坐标之间的距离公式,计算两个圆心之间的距离。假设第一个圆的圆心坐标为(x1, y1),半径为r1;第二个圆的圆心坐标为(x2, y2),半径为r2。则两个圆心之间的距离d为:

d = sqrt((x2-x1)^2 + (y2-y1)^2)
第二步:判断两个圆是否相离、外切、相交、内切或包含

有以下五种情况:

  1. 相离:如果d > r1 + r2,则两个圆相离,没有公切线。
  2. 外切:如果d = r1 + r2,则两个圆外切,有一条外公切线。
  3. 相交:如果r1+r2 > d > |r1-r2|,则两个圆相交,有两条交点到圆心连线的内公切线和两条不相交的外公切线,共四条公切线。
  4. 内切:如果d = |r1 - r2|,则两个圆内切,有一条内公切线和两条不相交的外公切线,共三条公切线。
  5. 包含:如果d < |r1 - r2|,则一个圆包含在另一个圆内,有一条内公切线。
第三步:计算公切线数

现在我们可以根据上述情况计算公切线数:

  1. 相离:没有公切线。
  2. 外切:有一条外公切线。
  3. 相交:有两条内公切线和两条外公切线,共四条公切线。
  4. 内切:有一条内公切线和两条外公切线,共三条公切线。
  5. 包含:有一条内公切线。

下面是Python代码片段,它使用上述三个步骤计算两个圆之间的公切线数:

import math

def count_tangents(x1, y1, r1, x2, y2, r2):
    d = math.sqrt((x2 - x1)**2 + (y2 - y1)**2)
    if d > r1 + r2:
        return 0
    elif d == r1 + r2:
        return 1
    elif r1 + r2 > d > abs(r1 - r2):
        return 4
    elif d == abs(r1 - r2):
        return 3
    elif d < abs(r1 - r2):
        return 2

这个函数使用数学模块中的sqrt()函数计算平方根,然后根据上述五个情况来返回公切线数。您可以使用此代码片段来计算两个圆之间的公切线数。