题目列表(包括答案和解析)
如图所示,圆柱的高为2,底面半径为,AE、DF是圆柱的两条母线,过
作圆柱的截面交下底面于
.
(1)求证:;
(2)若四边形ABCD是正方形,求证;
(3)在(2)的条件下,求二面角A-BC-E的平面角的一个三角函数值。
【解析】第一问中,利用由圆柱的性质知:AD平行平面BCFE
又过作圆柱的截面交下底面于
.
∥
又AE、DF是圆柱的两条母线
∥DF,且AE=DF
AD∥EF
第二问中,由线面垂直得到线线垂直。四边形ABCD是正方形 又
BC、AE是平面ABE内两条相交直线
第三问中,设正方形ABCD的边长为x,则在
在
由(2)可知:为二面角A-BC-E的平面角,所以
证明:(1)由圆柱的性质知:AD平行平面BCFE
又过作圆柱的截面交下底面于
.
∥
又AE、DF是圆柱的两条母线
∥DF,且AE=DF
AD∥EF
(2) 四边形ABCD是正方形
又
BC、AE是平面ABE内两条相交直线
(3)设正方形ABCD的边长为x,则在
在
由(2)可知:为二面角A-BC-E的平面角,所以
已知m>1,直线,椭圆C:
,
、
分别为椭圆C的左、右焦点.
(Ⅰ)当直线过右焦点时,求直线的方程;
(Ⅱ)设直线与椭圆C交于A、B两点,△A、△B
的重心分别为G、H.若原点O在以线段GH为直径的圆内,求实数m的取值范围.[
【解析】第一问中因为直线经过点
(
,0),所以
=
,得
.又因为m>1,所以
,故直线的方程为
第二问中设,由
,消去x,得
,
则由,知
<8,且有
由题意知O为的中点.由
可知
从而
,设M是GH的中点,则M(
).
由题意可知,2|MO|<|GH|,得到范围
如图,已知直线(
)与抛物线
:
和圆
:
都相切,
是
的焦点.
(Ⅰ)求与
的值;
(Ⅱ)设是
上的一动点,以
为切点作抛物线
的切线
,直线
交
轴于点
,以
、
为邻边作平行四边形
,证明:点
在一条定直线上;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,记点所在的定直线为
, 直线
与
轴交点为
,连接
交抛物线
于
、
两点,求△
的面积
的取值范围.
【解析】第一问中利用圆:
的圆心为
,半径
.由题设圆心到直线
的距离
.
即,解得
(
舍去)
设与抛物线的相切点为
,又
,得
,
.
代入直线方程得:,∴
所以
,
第二问中,由(Ⅰ)知抛物线方程为
,焦点
. ………………(2分)
设,由(Ⅰ)知以
为切点的切线
的方程为
.
令,得切线
交
轴的
点坐标为
所以
,
, ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形
∴ 因为
是定点,所以点
在定直线
第三问中,设直线,代入
得
结合韦达定理得到。
解:(Ⅰ)由已知,圆:
的圆心为
,半径
.由题设圆心到直线
的距离
.
即,解得
(
舍去). …………………(2分)
设与抛物线的相切点为
,又
,得
,
.
代入直线方程得:,∴
所以
,
.
……(2分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线方程为
,焦点
. ………………(2分)
设,由(Ⅰ)知以
为切点的切线
的方程为
.
令,得切线
交
轴的
点坐标为
所以
,
, ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形,
∴ 因为
是定点,所以点
在定直线
上.…(2分)
(Ⅲ)设直线,代入
得
, ……)得
,
…………………………… (2分)
,
.
△
的面积
范围是
已知点(
),过点
作抛物线
的切线,切点分别为
、
(其中
).
(Ⅰ)若,求
与
的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若以点为圆心的圆
与直线
相切,求圆
的方程;
(Ⅲ)若直线的方程是
,且以点
为圆心的圆
与直线
相切,
求圆面积的最小值.
【解析】本试题主要考查了抛物线的的方程以及性质的运用。直线与圆的位置关系的运用。
中∵直线与曲线
相切,且过点
,∴
,利用求根公式得到结论先求直线
的方程,再利用点P到直线的距离为半径,从而得到圆的方程。
(3)∵直线的方程是
,
,且以点
为圆心的圆
与直线
相切∴点
到直线
的距离即为圆
的半径,即
,借助于函数的性质圆
面积的最小值
(Ⅰ)由可得,
. ------1分
∵直线与曲线
相切,且过点
,∴
,即
,
∴,或
, --------------------3分
同理可得:,或
----------------4分
∵,∴
,
. -----------------5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,
,则
的斜率
,
∴直线的方程为:
,又
,
∴,即
. -----------------7分
∵点到直线
的距离即为圆
的半径,即
,--------------8分
故圆的面积为
. --------------------9分
(Ⅲ)∵直线的方程是
,
,且以点
为圆心的圆
与直线
相切∴点
到直线
的距离即为圆
的半径,即
, ………10分
∴
,
当且仅当,即
,
时取等号.
故圆面积的最小值
.
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