本题导读

本题考查直线与圆,以及圆的方程。

📌【题干】

Question

(2013年江西卷(理)) 过点 引直线 与曲线 交于 两点, 为坐标原点,当 的面积取最大值时,直线 的斜率等于()

A.       B.       C.       D.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 识别曲线:曲线 变形为 (),表示圆心在原点,半径 的上半圆。
  2. 面积建模:在 中,。 利用面积公式:。
  3. 寻找最值条件:当 ,即 时,面积取得最大值 。
  4. 几何转化:若 是直角三角形且 ,则原点 到直线 的距离 (即等腰直角三角形斜边上的高)满足:
  5. 求解斜率:设直线方程,利用点到直线距离公式求斜率 ,最后根据半圆图象筛选符合条件的 值。

✅【答案】

点击查看答案

B

✍【详细解析】

Abstract

第一步:设直线方程。 点 在圆外。设直线 的方程为 ,即 。

第二步:利用距离公式。 根据思路分析,当面积最大时,圆心 到直线的距离 : 两边平方得:

第三步:结合图形筛选。 观察曲线 (上半圆)与点 :

  • 若 ,直线向右上方倾斜,与上半圆没有交点。
  • 若 ,直线向右下方倾斜,与上半圆交于 两点。 因此, 只能取 。

故正确答案为:B。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:三角形面积公式 在圆中的应用。 2. 隐含条件: 这种形式一定要注意 的半圆限制,这是解析几何中常见的“陷阱”。 3. 计算技巧:在处理 ( 为圆心)的面积时,直接利用圆心角 来分析比联立方程求弦长更简洁。

核心方法:见详细解析

避坑指南:注意审题与运算细节。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:三角形面积公式 在圆中的应用。 2. 隐含条件: 这种形式一定要注意 的半圆限制,这是解析几何中常见的“陷阱”。 3. 计算技巧:在处理 ( 为圆心)的面积时,直接利用圆心角 来分析比联立方程求弦长更简洁。

结论推广:类似地,若直线与圆相交,弦长 。面积也可以表示为 ,利用均值不等式可知当 即 时面积最大。

方法推广:对于含根号的曲线方程,优先考虑其几何意义(圆、椭圆或双曲线的分支),采用“几何法”通常比“代数法”效率更高。

🔗【关联脉络】

Multi column