每日一题[4301]心脏线

2026年9月浙江杭州二中开学考数学试题#11

已知曲线 $C: x^2+y^2=\sqrt{x^2+y^2}+x$,下列结论正确的是(       )

A.曲线 $C$ 关于 $x$ 轴对称

B.曲线 $C$ 构成的封闭图形面积小于圆 $(x-1)^2+y^2=1$ 的面积

C.曲线 $C$ 上任一点到坐标原点 $O$ 的距离都不超过 $ 2$

D.曲线 $C$ 的内部(不含边界)有 $4$ 个整点(横、纵坐标均为整数的点)

答案    AC.

解析    对于选项 $\boxed{A}$,记 $f(x,y)=x^2+y^2-\sqrt{x^2+y^2}-x$,曲线 $C:f(x,y)=0$,则由于 $f(x,y)=f(x,-y)$,于是曲线 $C$ 关于 $x$ 轴对称,选项正确;

对于选项 $\boxed{B}$,考虑当 $x\geqslant 0$ 时,设 $x^2+y_1^2=\sqrt{x^2+y_1^2}+x$,$(x-1)^2+y_2^2=1$,则\[x^2+y_1^2=\sqrt{x^2+y_1^2}+x\geqslant 2x=x^2+y_2^2,\]于是圆 $(x-1)^2+y^2=1$ 在曲线 $C$ 的内部(包括边界),进而曲线 $C$ 构成的封闭图象的面积 $^{[1]}$ 大于圆 $(x-1)^2+y^2=1$ 的面积,选项错误;

对于选项 $\boxed{C}$,曲线 $C$ 也即 $r=1+\cos\theta$,从而 $r\leqslant 2$,选项正确;

对于选项 $\boxed{D}$,曲线 $C$ 的内部(不含边界)的整点只有 $(1,1),(1,0),(1,-1)$,选项错误;

综上所述,正确的选项为 $\boxed{A}$ $\boxed{C}$.

备注   

$[1]$ 曲线 $C$ 的面积为\[\frac 12\int_0^{2\pi}\left(1+\cos\theta\right)^2{ {\rm d}} \theta=\frac{3\pi}2.\]

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