已知方程x2+y2-2(m+3)x+2(1-4m2)y+16m4+9=0表示一个圆.(1)求实数m的取值范围;(2)求该圆半径r的取值范围.

问题描述:

已知方程x2+y2-2(m+3)x+2(1-4m2)y+16m4+9=0表示一个圆.
(1)求实数m的取值范围;
(2)求该圆半径r的取值范围.

(1)由方程x2+y2-2(m+3)x+2(1-4m2)y+16m4+9=0
变形得:[x-(m+3)]2+[y+(1-4m2)]2=-7m2+6m+1,
当且仅当-7m2+6m+1>0,即7m2-6m-1<0时方程表示圆;
所以

1
7
<m<1时,该方程表示一个圆;
(2)在
1
7
<m<1时,设r2=-7m2+6m+1,为开口向下的抛物线,
r2=-7m2+6m+1=−7(m−
3
7
)
2
+
16
7

0<r2
16
7

0<r≤
4
7
7

答案解析:(1)将方程化为标准方程的形式,要得到方程为圆,则方程的右边大于0,可得不等式,解之可得到m的范围.
(2)可设r2=-7m2+6m+1,在(1)求出的m的范围中,利用二次函数求最值的方法,可确定函数的值域.
考试点:二元二次方程表示圆的条件.
知识点:本题以二元二次方程为载体,考查方程表示圆的条件,考查配方法求二次函数的最值,正确配方是关键.