Question

已知在直角坐標(biāo)系中，設(shè)⊙O₁的圓心為O₁（1，1）．
（1）當(dāng)直線l：y=x+b與⊙O₁相切時(shí)，求b的值；
（2）當(dāng)反比例函數(shù)y=

k

x

的圖象與⊙O₁有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，求k的值．

Answer 1

考點(diǎn)：圓的綜合題

專題：

分析：（1）設(shè)直線與圓相切于點(diǎn)M，連接O₁M，則O₁M⊥l，過(guò)點(diǎn)O₁作直線NH⊥x軸，與l交于點(diǎn)N，與x軸交于點(diǎn)H，因?yàn)橹本�的k=1，所以直線與x軸的夾角等于45°，△OMN是等腰直角三角形，點(diǎn)N的坐標(biāo)即可表示出來(lái)，再把點(diǎn)N的坐標(biāo)代入直線解析式，即可求出b值；
（2）利用反比例函數(shù)圖象關(guān)于直線y=x對(duì)稱，作直線y=x的圖象與圓有兩交點(diǎn)，根據(jù)直線與x軸的夾角是45°，用圓的半徑表示出兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)，分別代入反比例函數(shù)表達(dá)式求出k的值，k的取值就在這兩個(gè)數(shù)值之間．

解答：解：（1）如圖，根據(jù)題意可知⊙O₁與x軸，y軸分別相切，
設(shè)直線l與⊙O₁相切于點(diǎn)M，
則O₁M⊥l，過(guò)點(diǎn)O₁作直線NH⊥x軸，與l交于點(diǎn)N，與x軸交于點(diǎn)H，
又∵直線l與x軸，y軸分別交于點(diǎn)E（-b，0），F(xiàn)（0，b），
∴OE=OF=b，
∴∠NEO=45°，
∴∠ENO₁=45°，
∴∠NO₁M=45°，
在Rt△O₁MN中，O₁N=O₁M÷sin45°=

2

．
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為N（1，

2

+1），
把點(diǎn)N坐標(biāo)代入y=x+b得：

2

+1=1+b，
解得：b=

2

．

（2）如圖，設(shè)經(jīng)過(guò)點(diǎn)O，O₁的直線交⊙O₁于點(diǎn)A，D，則由已知，直線OO₁；
y=x是圓與反比例函數(shù)圖象的對(duì)稱軸，當(dāng)反比例函數(shù)y=

k

x

的圖象與⊙O₁直徑AD相交時(shí)（點(diǎn)A，D除外），
則反比例函數(shù)y=

k

x

的圖象與⊙O₁有兩個(gè)點(diǎn)．
過(guò)點(diǎn)A作AB⊥x軸交x軸于點(diǎn)B，過(guò)O₁作O₁C⊥x軸于點(diǎn)C，
OO₁=O₁C÷sin45°=1，OA=1+

2

，
所以O(shè)B=AB=OA•sina45°=1+

2

2

，
因此點(diǎn)A的坐標(biāo)是A（1+

2

2

，1+

2

2

），
將點(diǎn)A坐標(biāo)代入y=

k

x

，
解得：k=

3

2

+

2

，
同理可求得點(diǎn)D的坐標(biāo)為D（1-

2

2

，1-

2

2

），
將點(diǎn)D的坐標(biāo)代入y=

k

x

，解得：k=

3

2

-

2

，
所以當(dāng)反比例函數(shù)y=

k

x

的圖象與⊙O₁有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，
k的取值范圍是：

3

2

-

2

＜k＜

3

2

+

2

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了和圓有關(guān)的綜合題，其中用到的知識(shí)點(diǎn)主要有一次函數(shù)圖象的性質(zhì)和反比例函數(shù)圖象的性質(zhì)，結(jié)合圓的特點(diǎn)直線的k等于1時(shí)與x軸的夾角等于45°是解本題的關(guān)鍵，也是解決本題的突破口．