本题导读
考查直线斜率范围与直线和圆的位置关系。斜率 ;若弦把圆分成弧长比 需 ,但 无实数解,故不能。
📌【题干】
Question
(2008年新课标卷(文)) 已知 ,直线 和圆 .
(1)求直线 斜率的取值范围;
(2)直线 能否将圆 分割成弧长的比值为 的两段圆弧?为什么?
🔍【思路分析】
破题导航
- 把直线方程化为斜截式,求斜率 关于 的表达式。
- 用均值不等式求 的范围。
- 配方求圆心和半径;弧长比 对应弦心距为定值。
- 判断 是否有解。
✅【答案】
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(1);(2)不能,理由见解析
✍【详细解析】
Abstract
(1)因为 ,直线 可写为 所以斜率为 . 由 得 当 或 时等号成立,且 连续,能取遍 ,故斜率取值范围为 . (2)将圆 配方得 ,故圆心 ,半径 . 若一条弦把圆分成弧长比为 的两段圆弧,则较短弧所对的圆心角为 ,圆心到该弦的距离应为 直线 到圆心 的距离为 若 ,则 ,即 ,这对任意实数 都不成立. 因此直线 不能把圆 分割成弧长比为 的两段圆弧.
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:直线的斜率与直线和圆的位置关系
核心方法:; 无解,故不能分割
避坑指南:斜率 ,用 得 ;弧长比 对应弦心距 ,代入距离公式得 无实数解。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:直线与圆的位置关系是解析几何基础题,2009 江苏文第 18 题、2010 四川文第 14 题同型。
结论推广:弦把圆分成弧长比 圆心角 弦心距 。
方法推广:先配方求圆心半径;把”弧长比”翻译成”弦心距”是破题关键;最后判断方程是否有实数解。
🔗【关联脉络】
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