若关于 $a,b$ 的方程组$$\left\{\begin{aligned}
&a+3b-1=0,\\
&a^2+b^2-4a-6b+13-k=0.\\
\end{aligned}\right.$$有实数解,则实数 $k$ 的取值范围是
【难度】
【出处】
全国高中数学联赛模拟试题(9)
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 方法
    >
    数形结合
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    直线
    >
    直线与直线的位置关系
    >
    点到直线的距离公式
【答案】
$[10,+\infty]$
【解析】
注意到 $a^2+b^2-4a-6b+13-k=0$,即$$(a-2)^2+(b-3)^2=k,$$故 $k\geqslant 0$.进而原方程组由实数解等价于,在坐标平面 $aOb$ 内,直线 $a+3b-1=0$ 与圆 $(a-2)^2+(b-3)^2=k$ 有公共点,即$$\sqrt{k}\geqslant \frac{|2+3\times 3-1|}{\sqrt{1+3^2}}=\sqrt{10},$$从而,$k\geqslant 10$.
题目 答案 解析 备注
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