题目内容
【题目】曲线y=1+ 与直线kx﹣y﹣2k+5=0有两个交点时,实数k的取值范围是 .
【答案】
【解析】解:化简曲线y=1+ ,得x2+(y﹣1)2=4(y≥1) ∴曲线表示以C(0,1)为圆心,半径r=2的圆的上半圆.
∵直线kx﹣y﹣2k+5=0可化为y﹣5=k(x﹣2),
∴直线经过定点A(2,5)且斜率为k.
又∵半圆y=1+ 与直线kx﹣y﹣2k+5=0有两个相异的交点,
∴设直线与半圆的切线为AD,半圆的左端点为B(﹣2,1),
当直线的斜率k大于AD的斜率且小于或等于AB的斜率时,
直线与半圆有两个相异的交点.
由点到直线的距离公式,当直线与半圆相切时满足 =2,
解之得k= ,即kAD= .
又∵直线AB的斜率kAB=1,∴直线的斜率k的范围为k∈ .
故答案为 .
将曲线方程化简,可得曲线表示以C(0,1)为圆心、半径r=2的圆的上半圆.再将直线方程化为点斜式,可得直线经过定点A(2,5)且斜率为k.作出示意图,设直线与半圆的切线为AD,半圆的左端点为B(﹣2,1),当直线的斜率k大于AD的斜率且小于或等于AB的斜率时,直线与半圆有两个相异的交点.由此利用直线的斜率公式与点到直线的距离公式加以计算,可得实数k的取值范围.
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