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2021年高考数学北京9

  2022-05-03 08:24:51  

9.(4分)已知圆$C:x^{2}+y^{2}=4$,直线$l:y=kx+m$,若当$k$的值发生变化时,直线被圆$C$所截的弦长的最小值为2,则$m$的取值为(  )
A.$\pm 2$              B.$\pm \sqrt{2}$              C.$\pm \sqrt{3}$              D.$\pm 3$
分析:将直线被圆$C$所截的弦长的最小值,转化为圆心到直线$l$的距离的最大值,结合点到直线的距离公式,得到等式关系,求解即可得到答案.
解:圆$C:x^{2}+y^{2}=4$,直线$l:y=kx+m$,
直线被圆$C$所截的弦长的最小值为2,设弦长为$a$,
则圆心$C$到直线$l$的距离$d=\sqrt{4-(\dfrac{a}{2})^{2}}=\sqrt{4-\dfrac{{a}^{2}}{4}}$,
当弦长取得最小值2时,则$d$有最大值$\sqrt{4-1}=\sqrt{3}$,
又$d=\dfrac{\vert m\vert }{\sqrt{1+{k}^{2}}}$,因为$k^{2}\geqslant 0$,则$\sqrt{1+{k}^{2}}\geqslant 1$,
故$d$的最大值为$\vert m\vert =\sqrt{3}$,解得$m=\pm \sqrt{3}$.
故选:$C$.
点评:本题考查了直线与圆的位置关系的应用,主要考查了直线被圆所截得的弦长问题,点到直线距离公式的运用,考查了逻辑推理能力与转化化归能力,属于中档题.

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