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2019 年中科大少年班初试 · 第 4 题
F2填空题直线与圆
设x=3+cos(t−π/3),y=4+cos(t+π/6),其中t为参数,则x2+y2的最大值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:36
解析
解答
令 u=t−π/3,则 x=3+cosu,y=4−sinu,点 (x,y) 遍历圆心 (3,4)、半径一的整圆。圆心到原点距离五,所以原点到动点的最远距离为六。因此 max(x2+y2)=36。
复核
取 cosu=3/5,sinu=−4/5 时,点为 (18/5,24/5),模长六,确在所给参数轨道上。所求是距离平方,最后需平方。
方法总结
同频正余弦参数先统一相位,识别圆后用径向距离取极值。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
统一两坐标相位,识别整圆轨迹并证明最远径向点可达,最后区分距离与距离平方。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:三角恒等变形、圆或球上点的距离范围
专题卡:圆心半径与径向距离