∫π每天一道数学题
生活中没有什么可怕的东西,只有需要理解的东西。——居里夫人
  1. 已知圆 x2+(y+2)2=r2x^2+(y+2)^2=r^2 (r>0r>0) 上到直线 y=3x+2y=\sqrt{3}x+2 的距离为 11 的点有且仅有2个, 则 rr 的取值范围是 ( )

A. (0,1)(0,1)

B. (1,3)(1,3)

C. (3,+)(3,+\infty)

D. (0,+)(0,+\infty)

参考解析

圆心 (0,2)(0,-2), 直线 y=3x+2y=\sqrt{3}x+2, 即 3xy+2=0\sqrt{3}x-y+2=0.

圆心到直线的距离 d=30(2)+23+1=42=2d=\frac{|\sqrt{3}\cdot 0-(-2)+2|}{\sqrt{3+1}}=\frac{4}{2}=2.

圆上到直线距离为 11 的点有且仅有 22 个, 说明 rd=1|r-d|=1, 即 r2=1|r-2|=1.

r=1r=1r=3r=3. 但题目说“有且仅有2个”, 当 r2=1|r-2|=1 时恰好 22 个, 当 r=2r=2 时直线与圆相切有 11 个.

实际上圆上到直线距离为 11 的点的个数取决于 rrd=2d=2 的关系:

  • r<d1r<d-1: 00
  • r=d1r=d-1: 11 个 (相切)
  • d1<r<d+1d-1<r<d+1: 22
  • r=d+1r=d+1: 11
  • r>d+1r>d+1: 00

22 个点对应 1<r<31<r<3.

答案选 B.

这道题的解析对你有帮助吗?