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如图所示,已知圆O:x2+y2=4,直线m:kx-y+1=0.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/23 19:13:57
如图所示,已知圆O:x2+y2=4,直线m:kx-y+1=0.
(1)求证:直线m与圆O有两个相异交点;
(2)设直线m与圆O的两个交点为A、B,求△AOB面积S的最大值.
解析 (1)证明 直线m:kx-y+1=0可化为y-1=kx,
故该直线恒过点(0,1),而(0,1)在圆O:x2+y2=4内部,
所以直线m与圆O恒有两个不同交点.
(2)圆心O到直线m的距离为 d=
1

1+k2,而圆O的半径r=2,
故弦AB的长为|AB|=2
r2−d2=2
4−d2,
故△AOB面积S=
1
2|AB|×d=
1
2×2
4−d2×d=
4d2−d4=
−(d2−2)2+4.
而d2=
1
1+k2,因为1+k2≥1,所以d2=
1
1+k2∈(0,1],
显然当d2∈(0,1]时,S单调递增,所以当d2=1,即k=0时,S取得最大值