Trong mặt phẳng tọa độ , cho đường tròn và các đường thẳng , . Tìm tất cả các giá trị của tham số để mỗi đường thẳng cắt tại hai điểm phân biệt sao cho bốn điểm đó lập thành một tứ giác có diện tích lớn nhất.
Trong mặt phẳng tọa độ , cho đường tròn và các đường thẳng , . Tìm tất cả các giá trị của tham số để mỗi đường thẳng cắt tại hai điểm phân biệt sao cho bốn điểm đó lập thành một tứ giác có diện tích lớn nhất.
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Đường tròn có tâm , bán kính .
Viết lại: và , nên cả hai đường thẳng đều đi qua điểm . Vì nên nằm trong đường tròn, do đó với mọi , mỗi đường thẳng đều cắt tại hai điểm phân biệt.
Hai đường thẳng có hệ số góc lần lượt và (với ), tích bằng nên (trường hợp : , cũng vuông góc). Bốn giao điểm tạo thành tứ giác có hai đường chéo là hai dây cung của nằm trên , cắt nhau tại và vuông góc, nên diện tích với là độ dài hai dây.
Khoảng cách từ đến : ; từ đến : .
Suy ra , , nên .
Đặt , khi đó và , do đó .
Đặt , xét đạt giá trị lớn nhất bằng khi , tức , suy ra , tức . Khi đó .
(Kiểm tra: tại , .)
Vậy .
Đường tròn có tâm , bán kính .
Viết lại: và , nên cả hai đường thẳng đều đi qua điểm . Vì nên nằm trong đường tròn, do đó với mọi , mỗi đường thẳng đều cắt tại hai điểm phân biệt.
Hai đường thẳng có hệ số góc lần lượt và (với ), tích bằng nên (trường hợp : , cũng vuông góc). Bốn giao điểm tạo thành tứ giác có hai đường chéo là hai dây cung của nằm trên , cắt nhau tại và vuông góc, nên diện tích với là độ dài hai dây.
Khoảng cách từ đến : ; từ đến : .
Suy ra , , nên .
Đặt , khi đó và , do đó .
Đặt , xét đạt giá trị lớn nhất bằng khi , tức , suy ra , tức . Khi đó .
(Kiểm tra: tại , .)
Vậy .