每日一题[3141]形形色色的圆

在平面直角坐标系 $x O y$ 中,已知 $A(3,0)$,$B(0, t)$($t>0$),若该平面中不存在点 $P$,同时满足两个条件 $|P A|^{2}+2|P O|^{2}=12$ 与 $|P O|=\sqrt{2}|P B|$,则 $t$ 的取值范围是(        )

A.$\left(0, \dfrac{\sqrt{6}}{2}-1\right)$

B.$\left(\dfrac{\sqrt{6}}{2}+1,+\infty\right)$

C.$\left(\dfrac{\sqrt{6}}{2}-1, \dfrac{\sqrt{6}}{2}+1\right)$

D.$\left(0, \dfrac{\sqrt{6}}{2}-1\right) \cup\left(\dfrac{\sqrt 6}2+1,+\infty\right)$

答案    D.

解析    设 $P(x,y)$,于是题意即方程组\[\begin{cases} (x-3)^2+y^2+2(x^2+y^2)=12,\\ x^2+y^2=2\left(x^2+(y-t)^2\right)\end{cases}\]无解,整理方程组,可得\[\begin{cases} (x-1)^2+y^2=2,\\ x^2+(y-2t)^2=2t^2,\end{cases}\]因此以 $(1,0)$ 为圆心且 $\sqrt 2$ 为半径的圆与以 $(0,2t)$ 为圆心且 $\sqrt 2t$ 为半径的圆内含或相离,即\[\sqrt{1+4t^2}<|\sqrt 2-\sqrt 2t|~\text{或}~\sqrt{1+4t^2}>\sqrt 2+\sqrt 2t,\]解得 $t$ 的取值范围是 $\left(0,\dfrac{\sqrt 6-2}2\right)\cup\left(\dfrac{\sqrt 6+2}2,+\infty\right)$.

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