設(shè)圓x2+(y-1)2=1的切線l與x軸正半軸,y軸正半軸分別交于點A,B,當AB取最小值時,切線l在y軸上的截距為
3+
5
2
3+
5
2
分析:設(shè)直線l在x軸與y軸上的截距分別為a、b,得到直線l的截距式.根據(jù)l與已知圓相切利用點到直線的距離公式,建立關(guān)于a、b的等式,化簡得出a2=
b
b-2
,由此算出AB2=
b
b-2
+b2
.設(shè)F(b)=
b
b-2
+b2
,利用導(dǎo)數(shù)研究F(b)的單調(diào)性,得出當b=
3+
5
2
時F(b)=AB2有最小值,由此即可得到答案.
解答:解:設(shè)直線l與坐標軸的交點分別為A(a,0),B(0,b),可得a>1且b>2.
則直線l:
x
a
+
y
b
=1
,即bx+ay-ab=0.
∵直線l與圓x2+(y-1)2=1相切,
∴圓心(0,1)到直線l的距離等于半徑,即
|a-ab|
a2+b2
=1,化簡得a2=
b
b-2
,
因此,AB2=a2+b2=
b
b-2
+b2
,
設(shè)F(b)=
b
b-2
+b2
,求導(dǎo)數(shù)得F'(b)=
-2
(b-2)2
+2b 
=
2(b-1)(b2-3b+1)
(b-2)2
,其中(b>2)
若F'(b)=0,可得b=
3+
5
2
(另外兩根小于2,舍去),
∵b∈(2,
3+
5
2
)時,F(xiàn)'(b)<0;b∈(
3+
5
2
,+∞)時F'(b)>0.
∴F(b)在(2,
3+
5
2
)上單調(diào)遞減;在(
3+
5
2
,+∞)單調(diào)遞增.
因此,當b=
3+
5
2
時,AB2有最小值,此時a2=
b
b-2
=
5
+2,得a=
5
+2

即當AB取最小值時,切線l在y軸上的截距為
3+
5
2
點評:本題給出動直線與定圓相切,求直線在兩坐標軸上交點間的距離的最小值.著重考查了直線的基本量與基本形式、直線與圓的位置關(guān)系利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性等知識,屬于中檔題.
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2
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ms2
,問m是否存在最小值,若存在,請求出此最小值,若不存在,請說明理由.

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