冲刺近年高考数学二轮复习核心考点特色突破专题15直线与圆(2)(含解析)(最新整理)
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专题15 直线与圆(2)
【自主热身,归纳总结】
1、 圆心在直线y =-4x 上,且与直线x +y -1=0相切于点P (3,-2)的圆的标准方程为________.
【答案】: (x -1)2
+(y +4)2
=8
解法1 设圆心为(a ,-4a ),则有r =错误!=错误!,解得a =1,r =2错误!,则圆的方程为(x -1)2
+(y +4)2=8.
解法2 过点P (3,-2)且垂直于直线x +y -1=0的直线方程为x -y -5=0,联立方程组
{ x -y -5=0,,y =-4x ,解得错误!则圆心坐标为(1,-4),半径为r =错误!=2
错误!,故圆的方程为(x -1)2
+(y +4)2
=8。
2、 在平面直角坐标系xOy 中,若直线ax +y -2=0与圆心为C 的圆(x -1)2+(y -a )2
=16相交于A ,B 两点,且△ABC 为直角三角形,则实数a 的值是________. 【答案】: -1
【解析】:因为△ABC 为直角三角形,所以BC =AC =r =4,所以圆心C 到直线AB 的距离为2错误!,从而有错误!=2错误!,解得a =-1.
3、 已知直线l :x +错误!y -2=0与圆C :x 2
+y 2
=4交于A ,B 两点,则弦AB 的长度为________.
【答案】:。
2错误!
【解析】:圆心C (0,0)到直线l 的距离d =错误!=1,由垂径定理得AB =2错误!=2错误!=2错误!,故弦AB 的长度为2错误!.
4、已知过点的直线被圆
截得的弦长为4,则直线的方程为 。
【答案】:或
(25),
l l
20x -=
【解析】:化成标准式为:。
因为截得弦长为4 小于直径故该直线必有两条且圆心到直线的距离为
.当斜率不存在时,
,显然符合要求。
当斜率存在时,
,,截得,
故直线为
.
5、在平面直角坐标系xOy 中,若动圆C 上的点都在不等式组错误!,表示的平面区域内,则面积最大的圆C 的标准方程为________. 【答案】: (x -1)2
+y 2
=4
【解析】:首先由线性约束条件作出可行域,面积最大的圆C 即为可行域三角形的内切圆(如图),由对称性可知,圆C 的圆心在x 轴上,设半径为r ,则圆心C(3-r,0),且它与直线x -错误!y +3=0相切,所以错误!=r,解得r =2,所以面积最大的圆C 的标准方程为(x -1)2
+y 2
=4.
6、在平面直角坐标系xOy 中,若圆(x -2)2+(y -2)2
=1上存在点M ,使得点M 关于x 轴的对称点N 在直线kx +y +3=0上,则实数k 的最小值为________.
7、已知经过点P 错误!的两个圆C 1,C 2都与直线l 1:y =错误!x ,l 2:y =2x 相切,则这两圆的圆心距C 1C 2=________。
:2l x =43
k =
l
【答案】 错误!
【解析】:易求直线C 1C 2的方程为y =x ,设C 1(x 1,x 1),C 2(x 2,x 2), 由题意得C 1(x 1,x 1)到直线2x -y =0的距离等于C 1P ,即
|2x 1-x 1|
5
=错误!,整理得9x 错误!-25x 1+错误!=0,同理可得9x 错误!-25x 2+错误!=0,所以x 1,x 2是方程9x 2-25x
+错误!=0的两个实数根,从而x 1+x 2=错误!,x 1x 2=错误!,所以圆心距C 1C 2=错误!|x 1-
x 2|=错误!·错误!=错误!·错误!=错误!.
8、在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C :x 2
+(y -3)2
=2,点A 是x 轴上的一个动点,
AP ,AQ 分别切圆C 于P ,Q 两点,则线段PQ 长的取值范围是________.
【答案】 错误!
【解析】:设∠PCA =θ,所以PQ =2错误!sin θ.又cos θ=错误!,AC ∈[3,+∞),所以cos θ∈错误!,所以cos 2
θ∈错误!,sin 2
θ=1-cos 2
θ∈错误!,所以sin θ∈错误!,所以
PQ ∈错误!。
错误! 与切线有关的问题,一般都不需要求出切点,而是利用直线与圆相切时所得到的直
角三角形转化为点与圆心的距离问题求解.
9、在平面直角坐标系xOy 中,已知点,点,为圆上一动点,则
的最大值是 .
【答案】、2
【解析】1:设,则,
,
令
,即,则动直线与圆必须有公共点,所以,解得,所以,即,的最大值是。
(02)A
-,(11)B -,P 22
2x y +=P B
P A
(,)Px
y 22
2x y +=1
232x t y -
=
+222x y +=71t -
≤≤[0,2]PB
PA
∈P B
P A
2
(有了上面的解法,也可设,直接通过动直线与圆
有公共点来解决) 【解析】2:设,则,
令,
则
,即
,因
为,
所以,则动直线
与圆必须有公共
点,所以,解得,即
,的最大值是。
【解析】3:因为为圆上一动点,故设
(),则令
,整理为
,由
,解得,从而
,的最
大值是.
10、在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x -1)2+(y -1)2
=9,直线l :y =kx +3与圆C 相交于A ,B 两点,M 为弦AB 上一动点,以M 为圆心,2为半径的圆与圆C 总有公共点,则实数k 的取值范围为 .
【答案】
思路分析:根据两个圆的位置关系的判断方法,本题即要求则可,根据图形
的对称性, 当点位于的中点时存在公共点,则在其它位置时,一定存在公共点,
由点到直线的距离不难得到答案。
【解析】:由题意得对于任意的点恒成立,由图形的对称性可知,只需点位于
222x y +=(,)Px
y 22
2x y +=22
2x y +=22
2x y +=04λ≤≤[0,2]
PB
PA ∈P B
P A
2
P
22
2x y +=R
θ∈04λ≤≤[0,2]
PB
PA ∈P B
P A
2
3,4
⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭M
AB 1M
C ≥M M
的中点时存在则可。
由点到直线的距离得,解得。
11、已知点A (0,1),B (1,0),C (t ,0),点D 是直线AC 上的动点,若AD ≤2BD 恒成立,则最小正整数t 的值为________. 【答案】 4
解法 1 设点D (x ,y ),因为AD ≤2BD ,A (0,1),B (1,0),所以错误!≤2错误!,整理得
错误!2
+错误!2
≥错误!,它表示以错误!为圆心,以错误!为半径的圆及其外部,又因为直线
AC 为错误!+y =1,即x +ty -t =0,且点D 是直线AC 上的动点,所以直线AC 与圆相离,
即错误!≥错误!,即t 2
-4t +1≥0,解得t ≥2+错误!(t ≤2-错误!舍),所以最小正整数t 的值为4.
解法2 设点D (x ,y ),因为A (0,1),C (t,0),点D 在直线AC 上,所以有且只有一个实数λ,使错误!=λ错误!,所以(x ,y -1)=λ(t ,-1),从而x =tλ,y =1-λ,即点D (tλ,1-λ),
又因为AD ≤2BD 恒成立,所以错误!≤2错误!在R 上恒成立, 即3(t 2
+1)λ2
-8(t +1)λ+8≥0在R 上恒成立, 令f (λ)=3(t 2
+1)λ2
-8(t +1)λ+8,
所以Δ≤0恒成立,即t 2
-4t +1≥0,解得t ≥2+错误!(t ≤2-错误!舍),所以最小整数t 的值为4.
综上所述,满足条件的最小正整数t 的值为4.
12、在平面直角坐标系xOy 中,设直线y =-x +2与圆x 2
+y 2
=r 2
(r >0)交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若圆上一点C 满足错误!=错误!错误!+错误!错误!,则实数r =________。
AB ()1,1C l
34
k ≥-
解法 2 由错误!=错误!,得r2+r2+2错误!·错误!=8 ①。
由错误!=错误!错误!+错误!错误!,得错误!2=错误!r2+错误!+错误!
错误!·错误!=r 2 ②。
由①②可知r 2
=10,即r =错误!。
解法3 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x ,y ),由错误!=错误!错误!+错误!错误!得错误!则x
2
+y 2
=错误!2
+错误!2
=错误!x 错误!+错误!y 错误!+错误!x 1x 2+错误!x 错误!+错误!y 错误!+
错误!y 1y 2.由题意得
r 2=错误!r 2+错误!r 2+错误!(x 1x 2+y 1y 2),联立直线y =-x +2与圆x 2
+y 2
=r 2
(r 〉0)的方程,得2x 2
-4x +4-r 2
=0。
由韦达定理得x 1x 2=错误!,x 1+x 2=2,
y 1y 2=x 1x 2-2x 1-2x 2+4=错误!,代入上式可解得r =错误!.
解法4 由错误!=错误!错误!+错误!错误!得错误!错误!=错误!错误!+错误!错误!,设OC 与AB 交于点M ,则A ,M ,B 三点共线.由∠AMO 与∠BMO 互补结合余弦定理可求得AB =错误!r ,过点O 作AB 的垂线交AB 于点D ,根据圆心O 到直线y =-x +2的距离为OD =2
2
=2,得错误!2
+(错误!)2
=r 2
,解得r 2
=10,所以r =错误!。
【问题探究,变式训练】
例1、在平面直角坐标系xOy 中,圆O :x 2
+y 2
=1,圆M :(x +a +3)2
+(y -2a )2
=1(a 为实数).若圆O 与圆M 上分别存在点P ,Q ,使得∠OQP =30,则a 的取值范围为
▲ .
【答案】.[-6
5
,0]
【思路分析】本题中在两个圆上分别存在点P ,Q ,使得∠OQP =30
是本题的关键.首先对于圆O ,可以根据∠OQP =30得出点Q 的轨迹,再将点Q 的存在性问题转化为点Q 的轨迹与圆M 有公共点,从而求出参数的取值范围。
过Q 点作圆O 的切线,设切点为,在圆O 上要存在点P 满足
,
即,又
,即.设,所以
又点Q 在圆M 上,即圆M 与有公共点,所以有
,
a '
P 2O Q ≤(),Q x y 2
2
4x y +≤224x y +≤
解得.
【解后反思】一般地对于圆上存在一点的问题,都可以利用其所给几何条件求出点的轨迹,进一步转化为点的轨迹与圆的位置关系问题,其中常见的动点轨迹有直线、线段、圆、圆面等。
【变式1】、.已知圆O:x2+y2=1,圆M:(x-a)2+(y-a+4)2=1.若圆M上存在点P,过点P作圆O的两条切线,切点为A,B,使得∠APB=60°,则实数a的取值范围为________.
【答案】. 错误!
【解析】:由题意得圆心M(a,a-4)在直线x-y-4=0上运动,所以动圆M是圆心在直线x-y-4=0上,半径为1的圆;又因为圆M上存在点P,使经过点P作圆O的两条切线,切点为A,B,使∠APB=60°,所以OP=2,即点P也在x2+y2=4上,于是2-1≤错误!≤2+1,即1≤错误!≤3,解之得实数a的取值范围是错误!。
解题反思一方面,要注意点P在动圆M上,另一方面,点P也在x2+y2=4上,从而将所求解的问题转化成研究圆与圆的位置关系问题,此类试题出现频率高,希望考生重视.【变式2】、已知点A(0,2)为圆M:x2+y2-2ax-2ay=0(a>0)外一点,圆M上存在点T,使得∠MAT=45°,则实数a的取值范围是________.
【答案】:[错误!-1,1)
【解析】:圆M的方程可化为(x-a)2+(y-a)2=2a2。
圆心为M(a,a),半径为错误!a。
当A,M,T三点共线时,∠MAT=0°最小,当AT与圆M相切时,∠MAT最大.圆M上存在点T,使得∠MAT=45°,只需要当∠MAT最大时,满足45°≤∠MAT〈90°即可.MA =a-02+a-22=错误!,此时直线AT与圆M相切,所以sin∠MAT=
MT MA =错误!。
因为45°≤∠MAT
6
,0
5
a
⎡⎤
∈-⎢⎥
⎣⎦
<90°,所以错误!≤sin∠MAT <1,所以错误!≤错误!〈1,解得错误!-1≤a 〈1.
【变式3】、已知圆M :(x -1)2
+(y -1)2
=4,直线l :x +y -6=0,A 为直线l 上一点,若圆M 上存在两点B ,C ,使得∠BAC =60°,则点A 的横坐标的取值范围是________. 【答案】[1,5] 错误! 对于圆M 上任意两点B ,C ,∠BAC 的大小是变化的,有变化就有范围,而60°是范围中的一个值.由此得到一个不等式.
首先,直线l 与圆M 相离,所以点A 在圆M 外.设AP ,AQ 分别与圆M 相切于点P ,Q ,则∠PAQ ≥∠BAC =60°,从而∠MAQ ≥30°。
因为MQ =2,所以MA ≤4。
设A (x 0,6-x 0),则
MA 2=(x 0-1)2+(6-x 0-1)2≤16,解得1≤x 0≤5.
【关联1】、在平面直角坐标系xOy 中,A ,B 为x 轴正半轴上的两个动点,P (异于原点O )为y 轴上的一个定点.若以AB 为直径的圆与圆x 2
+(y -2)2
=1相外切,且∠APB 的大小恒为定值,则线段OP 的长为________. 【答案】: 3
【解析】:设以AB 为直径的圆的圆心为C (a,0),半径为r (0<r <a ),OP =b (b 〉0,b 为常数).
因为 tan∠OPA =错误!,tan∠OPB =错误!, 所以tan∠APB =tan(∠OPB -∠OPA ) =错误!=错误!,
又因为以AB 为直径的圆与圆x 2
+(y -2)2
=1相外切,所以圆心距等于半径之和,即
错误!=r +1,即
a 2=(r +1)2-4,所以tan∠APB =错误!=错误!=错误!(r 为变量,
b 为常
数),
因为∠APB 的大小恒为定值,所以b 2
-3=0,故OP =3。
【关联2】、在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为(x -1)2
+y 2
=4,P 为圆C 上一点.若存在一个定圆M ,过点P 作圆M 的两条切线PA ,PB ,切点分别为A ,B ,当P 在圆C 上运动时,使得∠APB 恒为60°,则圆M 的方程为 . 【答案】(x -1)2
+y 2
=1 【解析】:根据对称性可知.设圆的半径为.因为
,所以
()1,0M M
r
,故,即,所以圆M 的方程为.
例2、在平面直角坐标系xOy 中,若直线y =k(x -3错误!)上存在一点P ,圆x 2
+(y -1)2
=1
上存在一点Q ,满足错误!=3错误!,则实数k 的最小值为________.
【变式1】、 在平面直角坐标系xOy 中,已知A ,B 为圆C :(x +4)2+(y -a)2
=16上的两个动点,且AB =2错误!.若直线l :y =2x 上存在唯一的一个点P ,使得错误!+错误!=
错误!,则实数a 的值为________.
【答案】 2或-18
思路分析 由“圆C 的弦AB 长度为定值AB =2错误!”知,弦AB 的中点M 的轨迹是以点C 为圆心的圆,由“错误!+错误!=错误!”得2错误!=错误!,可求得动点P 的轨迹也在圆上,此时直线l 上存在唯一的一个点P 符合要求,故直线l 和动点P 的轨迹(圆)相切. 解法1 设AB 的中点为M(x 0,y 0),P(x ,y),则由AB =2错误!得,CM =错误!=错误!,即点M 的轨迹为(x 0+4)2
+(y 0-a )2
=5。
又因为错误!+错误!=错误!,所以错误!=错误!错误!,即(x 0-x ,y 0-y )=错误!,从而错误!则动点P 的轨迹方程为(x +2)2
+错误!错误!=5,又因为直线l 上存在唯一的一个点P ,所以直线l 和动点P 的轨迹(圆)相切,则错误!=错误!,解得,a =2或a =-18。
1r
解法2以上同解法1,则动点P的轨迹方程为(x+2)2+错误!错误!=5,整理得5x2+(4-2a)x+错误!-1=0,(#)
又因为直线l上存在唯一的一个点P,所以(#)式有且只有1个实数根,所以Δ=(4-2a)2-20错误!=0,整理得a2+16a-36=0,解得,a=2或a=-18。
解法3由题意,圆心C到直线AB的距离d=错误!=错误!,则AB中点M的轨迹方程为(x +4)2+(y-a)2=5。
由错误!+错误!=错误!得2错误!=错误!,所以错误!∥错误!。
如图,连结CM并延长交l于点N,则CN=2CM=2错误!.故问题转化为直线l上存在唯一的一个点N,使得CN=2错误!,所以点C到直线l的距离为错误!=2错误!,解得,a=2或a=-18.
解后反思本题的难点在于要从繁乱的关系中找出动点P的信息.由“直线AB与圆C相交”想弦中点M,由“CM⊥AB"想到动点M的轨迹是圆,由“错误!+错误!=错误!”知,动点P的轨迹也在圆上,进而得到直线l和动点P的轨迹(圆)相切.
【变式2】、已知A,B是圆C1:x2+y2=1上的动点,AB=错误!,P是圆C2:(x-3)2+(y-4)2=1上的动点,则|错误!+错误!|的取值范围为________.
【答案】[7,13]
【解析】因为A,B是圆C1:x2+y2=1上的动点,AB=错误!,所以线段AB的中点H在圆O:x2+y2=错误!上,且|错误!+错误!|=2|错误!|.因为点P是圆C
:(x-3)2+(y-4)2=
2
1上的动点,所以5-错误!≤|错误!|≤5+错误!,即错误!≤|错误!|≤错误!,所以7≤2|错误!|≤13,从而|错误!+错误!|的取值范围是[7,13].
解后反思本题难点在于动点多,“化动为静”和“化多为少”是解决此类问题常用的方法.一方面,A,B虽是动点,但是AB=3是定值,从而线段AB的中点H在定圆O上,实现了化多为少的目的;另一方面,所求解的问题通过转化就成了研究圆O和圆C2上的两动点的问题.
【变式3】、在平面直角坐标系xOy中,过点M(1,0)的直线l与圆x2+y2=5交于A,B两点,其中点A在第一象限,且错误!=2错误!,则直线l的方程为________.
【答案】y=x-1
解法1 易知l斜率必存在,设l:y=k(x-1).由BM→=2错误!可设BM=2t,MA=t,如图,过原点O作OH⊥l于点H,则BH=错误!.设OH=d,在Rt△OBH中,d2+错误!2=r2=5,在Rt△OMH中,d2+错误!2=OM2=1,解得d2=错误!.所以d2=错误!=错误!,解得k=1或k=-1,因为点A在第一象限,BM→=2错误!,由图知k=1,所以l:y=x-1.
解法 2 设A(x1,y1),B(x2,y2),所以错误!=(1-x2,-y2),错误!=(x1-1,y1).因为错误!=2错误!,所以有错误!当直线AB的斜率不存在时,错误!=错误!,不符合题意.当直线AB的斜率存在时,设AB
:y=k(x-1),联立错误!可得(1+k2)y2+2ky-4k2=0,即错误!解得错误!所以y1·y2=错误!=错误!,即k2=1,又点A在第一象限,所以k=1,即直线AB的方程为y=x-1.
解法3 设A(x1,y1),B(x2,y2),所以错误!=(1-x2,-y2),错误!=(x1-1,y1).因为BM,→=2错误!,所以有错误!即错误!
又错误!代入可得错误!
解得x1=2,代入可得y1=±1,又点A在第一象限,故A(2,1),由点A和点M的坐标可得直线AB的方程为y=x-1.
【关联1】、已知圆C:(x-2)2+y2=4,线段EF在直线l:y=x+1上运动,点P为线段EF上任意一点,若圆C上存在两点A,B,使得错误!·错误!≤0,则线段EF长度的最大值是________.
【答案】错误!
思路分析本题条件叙述似乎稍显冗乱,学生不易读懂题意,容易陷入恐慌.首先需要注意判断直线l和圆C是相离的位置关系,那么直线l上的动点P总在圆C外,可以证明与圆相关的一个几何性质:对于圆C外的点P,当PA,PB都与圆C相切时,∠APB最大.这是解决本题的关键所在.
过点C作CH⊥l于H,因为C到l的距离CH=3
2
=错误!>2=r,所以直线l与圆C相离,
故点P在圆C外.因为错误!·错误!=|错误!||错误!|cos∠APB≤0,所以cos∠APB≤0,所以错误!≤∠APB<π,圆C上存在两点A,B使得∠APB∈[错误!,π),由于点P在圆C
外,故当PA,PB都与圆C相切时,∠APB最大,此时若∠APB=π
2
,则PC=错误!r=2
错误!,所以PH=错误!=错误!=错误!,由对称性可得EF max=2PH=错误!.
【关联2】、在平面直角坐标系xOy中,已知圆C:x2+y2-6x+5=0,点A,B在圆C上,且AB=2错误!,则|错误!+错误!|的最大值是________.
【答案】8
错误!由条件已知弦AB的长,就可以求出圆心到直线AB的距离CM(其中M为弦AB的中点,再考虑到错误!+错误!与错误!的关系,以及错误!=错误!+错误!,从而可以得到错误!的最大值.
设弦AB的中点为M,则错误!+错误!=2错误!。
又圆C:(x-3)2+y2=4,AB=2错误!,从而CM=错误!=1,因此|错误!|
=3+1=4,所以|错误!+错误!|max=8。
max
例3、如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-3,4),B(9,0),C,D分别为线段OA,OB上的动点,且满足AC=BD.
(1)若AC=4,求直线CD的方程;
(2) 证明:△OCD的外接圆恒过定点(异于原点O).
(2) 解法1 设C(-3m,4m)(0<m≤1),则OC=5m。
(7分)
所以AC=OA-OC=5-5m.
因为AC=BD,所以OD=OB-BD=5m+4,
所以点D的坐标为(5m+4,0).(8分)
又设△OCD的外接圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则有错误!(10分)
解得D=-(5m+4),F=0,E=-10m-3,
所以△OCD的外接圆的方程为x2+y2-(5m+4)x-(10m+3)y=0,(12分)整理得x2+y2-4x-3y-5m(x+2y)=0.
令错误!所以错误!(舍去)或错误!
所以△OCD的外接圆恒过定点(2,-1).(14分)
解法2 设C(-3m,4m)(0<m≤1),则OC=5m.(7分)
所以AC=OA-OC=5-5m。
因为AC=BD,所以OD=OB-BD=5m+4,
所以点D的坐标为(5m+4,0).(8分)
因为OC的中点为错误!,直线OC的斜率k OC=-错误!,
所以线段OC的垂直平分线方程为y-2m=错误!错误!,即y=错误!x+错误!m.又因为线段OD的垂直平分线方程为x=错误!,
联立错误!得错误!(10分)
所以△OCD外接圆的圆心为错误!,
则半径r=错误!,
从而△OCD外接圆的标准方程为错误!2+错误!2=错误!2+错误!2,(12分)
整理得x2+y2-(5m+4)x-(10m+3)y=0.
即x2+y2-4x-3y-5m(x+2y)=0.
令错误!所以错误!(舍)或错误!
所以△OCD的外接圆恒过定点(2,-1).(14分)
解法3 设OC=t(0〈t≤5),则AC=BD=5-t,(7分)
因为A(-3,4),B(9,0),所以C错误!,D(t+4,0),(8分)
又设△OCD的外接圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则有错误!(10分)
解得错误!
所以△OCD的外接圆的方程为x2+y2-(t+4)x-(2t+3)y=0。
(12分)
整理得x2+y2-4x-3y-t(x+2y)=0.
令错误!所以错误!(舍)或错误!
所以△OCD的外接圆恒过定点(2,-1).(14分)
【关联】、已知△ABC的三个顶点A(-1,0),B(1,0),C(3,2),其外接圆为圆H。
(1)若直线l过点C,且被圆H截得的弦长为2,求直线l的方程;
(2)对于线段BH上的任意一点P,若在以C为圆心的圆上都存在不同的两点M,N,使得点M是线段PN的中点,求圆C的半径r的取值范围.
(2) 直线BH的方程为3x+y-3=0,设P(m,n)(0≤m≤1),N(x,y).
因为点M是线段PN的中点,所以M错误!,又M,N都在半径为r的圆C上,所以
错误!
即错误!(10分)
因为该关于x,y的方程组有解,即以(3,2)为圆心,r为半径的圆与以(6-m,4-n)为圆心,2r为半径的圆有公共点,所以(2r-r)2≤(3-6+m)2+(2-4+n)2≤(r+2r)2.(12分)
又3m+n-3=0,所以r2≤10m2-12m+10≤9r2对任意的m∈[0,1]成立.
而f(m)=10m2-12m+10在[0,1]上的值域为错误!,所以r2≤错误!且10≤9r2.(15分)又线段BH与圆C无公共点,所以(m-3)2+(3-3m-2)2>r2对任意的m∈[0,1]成立,即r2〈错误!。
故圆C的半径r的取值范围为错误!。
(16分)
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