同一骨架 2024 年江苏预赛 · P006531
两题都可沿过定点的直线选斜率或方向角,用交点方程先消去端点,再把目标化成二倍角的线性组合。振幅给代数上界,但所取方向是否落在允许区间决定能否取等;开区间的边界还可能只是切线或坐标轴方向的极限。
前题用两根的和消去割线端点,参数范围由严格判别式给出;后题用射线距离表示圆与直线的交点,方向限在第一象限。
过原点割线的向量和值域
已知圆
点 。过原点的直线与圆 相交于两个不同的点 ,则
的取值范围为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
过原点的竖直线不与圆相交,因此可设直线为 。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
用韦达定理求交点坐标和, 可避免显式写出两个交点;随后只需在割线斜率的开区间上求一个有理函数的值域。
设直线为 。代入圆方程得
直线与圆相交于两个不同点的充要条件是
即
设 的横坐标分别为 。由韦达定理,
于是
求导可得
方程 在上述区间内只有一个根
函数在 上递增,在 上递减,因此最大值为
另一方面,
而切线情形 不在允许范围内,所以 不能取到。由连续性, 的值域为
故所求模长的取值范围为
另一边界 时 ,该值小于内部最大值且已包含在连续下降支的 取值中。方程 的根只有边界 和区间外的 ,所以左端点确实不能取到。
解析几何中若目标只含两个交点的向量和,应优先使用韦达定理。割线条件决定参数开区间, 求值域时必须区分内部驻点与由切线产生但不可取的边界极限。
向量和等于两倍M到弦中点的向量,核心是找弦中点所在圆弧并处理两条切线对应的缺失端点,而不只求代数驻点。
同一骨架 2024 年江苏预赛 · P006531
两题都可沿过定点的直线选斜率或方向角,用交点方程先消去端点,再把目标化成二倍角的线性组合。振幅给代数上界,但所取方向是否落在允许区间决定能否取等;开区间的边界还可能只是切线或坐标轴方向的极限。
前题用两根的和消去割线端点,参数范围由严格判别式给出;后题用射线距离表示圆与直线的交点,方向限在第一象限。
已记下,谢谢!