关于x的直线方程x+k=√(1-x^2)有两不等实数根的充要条件是?

4个回答

  • 【解法一】关于x的直线方程x+k=√(1-x^2)有两不等实数根,等价于直线y=x+k与曲线y=√(1-x²)有两个交点,

    y=√(1-x²)>=0

    即x轴上方

    两边平方

    x²+y²=1

    所以是单位圆在x轴上方的部分

    和x轴交点A(-1,0),B(1,0)

    y=x+k是斜率为1的直线

    画出图像可知

    当直线过A时,k=1

    直线再向左移动,即k>1时,直线与图像有两个交点

    而当直线和半圆在第二象限相切时,

    此时圆心到直线距离等于于半径

    所以|0+0+k|/√(1²+1²)=1

    |k|=√2

    此时直线与y轴正半轴相交

    所以k>0,k=√2

    故k的取值范围是1≤k<√2.

    【解法二】∵x+k=√(1-x²) ==>1-x²≥0

    ==>-1≤x≤1

    ∴方程根的最大负值是-1

    ∵√(1-x²)是非负数

    ∴x+k≥0 ==>k≥-x≥1.(1)

    ∵x+k=√(1-x²) ==>(x+k)²=1-x²

    ==>x²+2kx+k²=1-x²

    ==>2x²+2kx+k²-1=0

    又方程有两相异实根

    ∴根据违达定理,有4k²-8(k²-1)>0

    ==>k²-2<0

    ==>-√2<k<√2.(2)

    综合不等式(1)和(2),1≤k<√2

    故k的取值范围是1≤k<√2.