已知点 $A(0,3)$,$B(1,0)$,$C(3,m)$,以 $C$ 为圆心作半径为 $\dfrac{\sqrt {10}}3$ 的圆 $C$.
【难度】
【出处】
无
【标注】
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若对线段 $AB$ 上的任意一点 $P$,均存在过 $P$ 的直线与圆 $C$ 相交于点 $M,N$($|PM|<|PN|$),且 $|PM|=|MN|$,求 $m$ 的取值范围;标注答案$\left[2,\sqrt 6\right]$解析“过 $P$ 的某条直线与圆 $C$ 相交于点 $M,N$($|PM|<|PN|$),且 $|PM|=|MN|$”的充要条件是“$\dfrac{PC-r}{PC+r}\leqslant \dfrac 12$($r$ 是圆 $C$ 的半径)”.即 $|PC|\leqslant 3r$.
题意即 $C$ 到线段 $AB$ 上任意一点 $P$ 的距离不大于 $3r$,这当且仅当$$|CA|\leqslant 3r\land |CB|\leqslant 3r.$$解得 $2\leqslant m\leqslant \sqrt 6$.
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若线段 $AB$ 上存在一点 $P$,使过 $P$ 的某条直线与圆 $C$ 相交于点 $M,N$($|PM|<|PN|$),且 $|PM|=|MN|$,求 $m$ 的取值范围.标注答案$\left[-\sqrt 6,4\right]$解析题意在线段 $AB$ 上存在一点 $P$,到点 $C$ 的距离不大于 $3r$,先探索充分条件:若 $|CA|\leqslant 3r$ 或 $|CB|\leqslant 3r$,此时的 $m$ 一定满足条件,解得$$-\sqrt 6\leqslant m\leqslant 4.$$若 $m<-\sqrt 6$,此时 $C$ 到线段 $AB$ 上的点的距离的最小值为 $|CB|$,显然不满足;若 $m>4$,此时 $C$ 到线段 $AB$ 上的点的距离的最小值为 $|CA|$,也不满足,综上知 $m\in[-\sqrt 6,4]$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2