題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,圓柱的高為2,底面半徑為,AE、DF是圓柱的兩條母線,過
作圓柱的截面交下底面于
.
(1)求證:;
(2)若四邊形ABCD是正方形,求證;
(3)在(2)的條件下,求二面角A-BC-E的平面角的一個三角函數值。
【解析】第一問中,利用由圓柱的性質知:AD平行平面BCFE
又過作圓柱的截面交下底面于
.
∥
又AE、DF是圓柱的兩條母線
∥DF,且AE=DF
。粒摹危牛
第二問中,由線面垂直得到線線垂直。四邊形ABCD是正方形 又
BC、AE是平面ABE內兩條相交直線
第三問中,設正方形ABCD的邊長為x,則在
在
由(2)可知:為二面角A-BC-E的平面角,所以
證明:(1)由圓柱的性質知:AD平行平面BCFE
又過作圓柱的截面交下底面于
.
∥
又AE、DF是圓柱的兩條母線
∥DF,且AE=DF
。粒摹危牛
(2) 四邊形ABCD是正方形
又
BC、AE是平面ABE內兩條相交直線
(3)設正方形ABCD的邊長為x,則在
在
由(2)可知:為二面角A-BC-E的平面角,所以
已知點(
),過點
作拋物線
的切線,切點分別為
、
(其中
).
(Ⅰ)若,求
與
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的條件下,若以點為圓心的圓
與直線
相切,求圓
的方程;
(Ⅲ)若直線的方程是
,且以點
為圓心的圓
與直線
相切,
求圓面積的最小值.
【解析】本試題主要考查了拋物線的的方程以及性質的運用。直線與圓的位置關系的運用。
中∵直線與曲線
相切,且過點
,∴
,利用求根公式得到結論先求直線
的方程,再利用點P到直線的距離為半徑,從而得到圓的方程。
(3)∵直線的方程是
,
,且以點
為圓心的圓
與直線
相切∴點
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
,借助于函數的性質圓
面積的最小值
(Ⅰ)由可得,
. ------1分
∵直線與曲線
相切,且過點
,∴
,即
,
∴,或
, --------------------3分
同理可得:,或
----------------4分
∵,∴
,
. -----------------5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,
,則
的斜率
,
∴直線的方程為:
,又
,
∴,即
. -----------------7分
∵點到直線
的距離即為圓
的半徑,即
,--------------8分
故圓的面積為
. --------------------9分
(Ⅲ)∵直線的方程是
,
,且以點
為圓心的圓
與直線
相切∴點
到直線
的距離即為圓
的半徑,即
, ………10分
∴
,
當且僅當,即
,
時取等號.
故圓面積的最小值
.
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