Trong mặt phẳng với hệ tọa độ $Oxy$, cho đường tròn $x^{2} + y^{2} = 9$. Tìm $m$ để trên đường thẳng $y = m$ tìm được đúng $4$ điểm sao cho từ mỗi điểm đó kẻ được $2$ tiếp tuyến tới đường tròn và hai tiếp tuyến đó tạo với nhau góc $45^o$.
Giả sử $M$ là một điểm trên đường thẳng $y=m$ sao cho từ $M$ có thể kẻ được $2$ tiếp tuyến $MA$ và $MB$ đến đường tròn $x^{2} + y^{2} = 9$ ($A$ và $B$ là các tiếp điểm) và các tiếp tuyến đó tạo với nhau góc $45^o$.
Có $2$ trường hợp xảy ra :
$1)$ $\widehat{AMB}=45^o\Rightarrow \widehat{OMA}=22^o30'\Rightarrow OM=\frac{OA}{sin22^o30'}=\frac{3}{sin22^o30'}$
$\Rightarrow M$ thuộc đường tròn $(C_{1}):x^2+y^2=\frac{9}{sin^{2}22^o30'}$
$2)$ $\widehat{AMB}=135^o\Rightarrow \widehat{OMA}=67^o30'\Rightarrow OM=\frac{OA}{cos22^o30'}=\frac{3}{cos22^o30'}$
$\Rightarrow M$ thuộc đường tròn $(C_{2}):x^2+y^2=\frac{9}{cos^{2}22^o30'}$
Trên đường thẳng $y=m$ có đúng $4$ điểm $M$ thỏa mãn điều kiện nêu trên khi và chỉ khi đường thẳng $y=m$ cắt $(C_{1})$ tại $2$ điểm phân biệt và cũng cắt $(C_{2})$ tại $2$ điểm phân biệt $\Leftrightarrow -\frac{3}{cos22^o30'}< m< \frac{3}{cos22^o30'}$ (vì $\frac{3}{cos22^o30'}< \frac{3}{sin22^o30'}$)
Trả lời : Điều kiện cần tìm của $m$ là $-\frac{3}{cos22^o30'}< m< \frac{3}{cos22^o30'}$.
(Có vô số đường thẳng thỏa mãn điều kiện bài toán)
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi chanhquocnghiem: 25-04-2014 - 20:44