直线y=a(x+2)与直线x平方-y|y|=1恰有2个公共点,则实数a的取值范围为?

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远上寒山有人家
2022-04-01 · 知道合伙人教育行家
远上寒山有人家
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中南工业大学电气自动化专业,工程硕士,从事电力运行工作近30年

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方程:x²-y|y|=1可以分区段,得到下面两个方程:

y>0时:x²-y²=1,为双曲线;

y<0时:x²+y²=1,为圆的一部分。图像见下图。

直线:y=a(x+2)恒过点A(-2,0),且a为直线的斜率,所以该直线为经过A点的一族直线,随着斜率不同、也就是与X轴夹角不同,与上述图像只能由两个相交点。

双曲线的渐近线方程为:y=-x和y=x两个方程。

从A点向半圆做切线,如上图,则切线与X轴夹角可这样计算:连接O到切点,则这个半径与切线垂直,所以图中的角为30°,只限于X轴夹角为180°-30°=150°。

渐近线方程:y=-x与X轴夹角为135°。

要实现两个交点,第二象限与双曲线相交、直线与X轴夹角<135°;第三象限与半圆相交,直线与X夹角≥150°。这显然是矛盾的,因此不可能相交于二、三象限。

围绕A点将直线旋转,夹角>150°时,直线与半圆可相交于三、四象限,直至夹角为180°。

继续旋转,只限于双曲线可交于二、一象限,但是直线的斜度不能超过渐近线y=x(与X轴夹角45°),此时相当于直线与X轴夹角要小于180°+45°=225°。

因此满足题目条件的夹角:150°<α<225°,而直线斜率:k=a=tanα,且图像为:

即正切函数在(π/2,3π/2)、即(90°,270°)范围内,为单调递增连续函数。所以在150°<α<225°,tan150°<a<tan225°,也就是:-√3/3<a<1。

天狼夜尽
2022-03-31 · TA获得超过394个赞
知道小有建树答主
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可以尝试把图形画出来,分y>0和y<0讨论

y大于0,是双曲线,y小于0是圆,得到如下图

当a=0时,直线y=0,与上图始终有2个交点,满足要求

直线y=a(x+2)恒过(-2,0),要恰好有两个点,1、与半圆切(不能取),2.与渐近线平行(不能取)

  1. 计算与圆相切,连接原点和切线,可以得到该直线与X轴夹角为30°,所以

    得到a>-根号3/3

  2. 计算双曲线渐近线,y=x,得到a<1

    综上得到 -根号3/3<a<1

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shawhom
高粉答主

2022-03-31 · 喜欢数学,玩点控制,就这点爱好!
shawhom
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如图所示过程与结果

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