已知实数x,y满足x2+y2=1,求y+2x+1的取值范围.

问题描述:

已知实数x,y满足x2+y2=1,求

y+2
x+1
的取值范围.

由题意作出如下图形:
k=

y−(−2)
x−(−1)
,则k可看作圆x2+y2=1上的动点P到定点A(-1,-2)的连线的斜率而相切时的斜率,
由于此时直线与圆相切,设直线方程为:y+2=k(x+1),
化为直线一般式为:kx-y+k-2=0,
利用直线与圆相切建立关于k的方程为:
|k−2|
1+k2
=1
k=
3
4

而有题意及点P所在的位置图可以知道斜率k临界下时斜率为
3
4
,而由于点A的横坐标与单位圆在x轴的交点横坐标一样,此时过点A与单位圆相切的直线的倾斜角为90°,所以斜率无最大值.
综合可得,
y+2
x+1
3
4

答案解析:由题意,借助已知动点在单位圆上任意动,而所求式子形式可以联想成在单位圆上动点P与定点A构成的斜率,进而求解.
考试点:直线和圆的方程的应用;直线的斜率.
知识点:此题重点考查了已知两点坐标写斜率,及直线与圆的相切与相交的关系,还考查了利用几何思想解决代数式子的等价转化的思想.