题目内容

已知对于圆x2+(y-1)2=1上任一点P(x,y),不等式x+y+m≥0恒成立,求实数m的取值范围.

思路解析:x+y+m≥0恒成立,即(x+y)min≥-m.

解法一:利用二元一次不等式表示的平面区域求解.

对于(x,y),若不等式x+y+m≥0恒成立,则点(x,y)应在直线x+y+m=0上,或在直线x+y+m=0的右上方.

若求出x+y=t的截距t,则x+y+m=0的截距-m应满足-m≤t,即m≥-t.

由于x+y=t是圆的一条切线,由点到直线的距离公式,得1=.

∴t=1-,或t=1+(舍去,为什么).

∴m≥-t=-1为所求.

解法二:(利用圆的参数方程,设点P(cosθ,1+sinθ),将问题转化成三角问题来解决)

设圆x2+(y-1)2=1上任一点P(cosθ,1+sinθ),θ∈[0,2π.

∴x=cosθ,y=1+sinθ.∵x+y+m≥0恒成立,

∴cosθ+1+sinθ+m≥0恒成立,即m≥-(1+sinθ+cosθ)恒成立.

∴只需m大于等于-(1+sinθ+cosθ)的最大值.

设u=-(sinθ+cosθ)-1=-sin(θ+)-1,

∴umax=-1,即m≥-1.

深化升华

    一般地,把圆(x-a)2+(y-b)2=r2上的点可设为(a+rcosθ,b+rsinθ)(θ∈[0,2π)).用这种设法一方面可减少参数的个数,另一方面可灵活地运用三角公式.

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