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07解析几何★★★☆☆
若过定点 M(−1,0)M(-1,0)M(−1,0) 且斜率为 kkk 的直线与圆 x2+4x+y2−5=0x^{2} + 4x + y^{2} - 5 = 0x2+4x+y2−5=0 在第一象限内的部分有交点,则 kkk 的取值范围是( )
\begin{solution} 圆的方程化为 (x+2)2+y2=9(x+2)^2+y^2=9(x+2)2+y2=9,圆心为 (−2,0)(-2,0)(−2,0),半径为 333. 过 M(−1,0)M(-1,0)M(−1,0) 且斜率为 kkk 的直线为 y=k(x+1)y=k(x+1)y=k(x+1). 要与第一象限内的圆弧相交,必须有 k>0k>0k>0,因为交点需满足 x>0x>0x>0 和 y>0y>0y>0.
将直线代入圆的方程,得 (x+2)2+k2(x+1)2=9(x+2)^2+k^2(x+1)^2=9(x+2)2+k2(x+1)2=9. 在 x⩾0x\geqslant0x⩾0 时,左端随 xxx 增大而增大;当 x=0x=0x=0 时左端为 4+k24+k^24+k2,当 x=1x=1x=1 时左端为 9+4k2>99+4k^2>99+4k2>9. 因此存在 0<x<10<x<10<x<1 的交点当且仅当 4+k2<94+k^2<94+k2<9,即 k<5k<\sqrt5k<5​. 端点 k=0k=0k=0 时交点在 xxx 轴上,端点 k=5k=\sqrt5k=5​ 时交点为 (0,5)(0,\sqrt5)(0,5​),均不在第一象限内. 因此 0<k<50<k<\sqrt50<k<5​,故选 A. \end{solution}
A.
0<k<50 < k < \sqrt{5}0<k<5​
B.
−5<k<0-\sqrt{5} < k < 0−5​<k<0
C.
0<k<130 < k < \sqrt{13}0<k<13​
D.
0<k<50 < k < 50<k<5

2004 · 天津 · 文 · 第 7 题 · 选择题

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