题目内容
已知直线y=kx-4k+1与曲线
=|y-1|-2恰有一个公共点,则实数k的取值范围是
| 1-(x-1)2 |
{
,
,
,
}
-3-
| ||
| 4 |
-3+
| ||
| 4 |
3-
| ||
| 4 |
3+
| ||
| 4 |
{
,
,
,
}
.-3-
| ||
| 4 |
-3+
| ||
| 4 |
3-
| ||
| 4 |
3+
| ||
| 4 |
分析:化简曲线方程可得曲线为2个圆,当直线和每一个圆相切时,利用点到直线的距离公式求得k的值,即可求得k的范围.
解答:解:由曲线
=|y-1|-2,可得当y≥1时,(x-1)2+(y-3)2=1,
表示一个以A(1,3)为圆心,半径等于1的圆.
当y<1时,由曲线方程可得(x-1)2+(y+1)2=1,表示以B(1,-1)为圆心,以1为半径的一个圆.
由于直线y=kx-4k+1=k(x-4)+1 经过定点M(4,1).
①当直线和圆(x-1)2+(y-3)2=1相切时,由圆心A(1,3)到直线的距离d=r=1=
,
解得 k=
,k=
.
②当直线和圆(x-1)2+(y+1)2=1相切时,由圆心B(1,-1)到直线的距离d′=r′=1=
,
解得 k=
,或 k=
.
根据直线与曲线
=|y-1|-2恰有一个公共点,
结合图形可得k的范围是{
,
,
,
},
故答案为 {
,
,
,
}.

| 1-(x-1)2 |
表示一个以A(1,3)为圆心,半径等于1的圆.
当y<1时,由曲线方程可得(x-1)2+(y+1)2=1,表示以B(1,-1)为圆心,以1为半径的一个圆.
由于直线y=kx-4k+1=k(x-4)+1 经过定点M(4,1).
①当直线和圆(x-1)2+(y-3)2=1相切时,由圆心A(1,3)到直线的距离d=r=1=
| |k×1-3-4k+1| | ||
|
解得 k=
-3-
| ||
| 4 |
-3+
| ||
| 4 |
②当直线和圆(x-1)2+(y+1)2=1相切时,由圆心B(1,-1)到直线的距离d′=r′=1=
| |k×1+1-4k+1| | ||
|
解得 k=
3+
| ||
| 4 |
3-
| ||
| 4 |
根据直线与曲线
| 1-(x-1)2 |
结合图形可得k的范围是{
-3-
| ||
| 4 |
-3+
| ||
| 4 |
3-
| ||
| 4 |
3+
| ||
| 4 |
故答案为 {
-3-
| ||
| 4 |
-3+
| ||
| 4 |
3-
| ||
| 4 |
3+
| ||
| 4 |
点评:本题主要考查圆的标准方程的特征,直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.
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