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
AD∥EF
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
AD∥EF
(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m>1,直線,橢圓C:
,
、
分別為橢圓C的左、右焦點.
(Ⅰ)當直線過右焦點時,求直線的方程;
(Ⅱ)設直線與橢圓C交于A、B兩點,△A、△B
的重心分別為G、H.若原點O在以線段GH為直徑的圓內,求實數m的取值范圍.[
【解析】第一問中因為直線經過點
(
,0),所以
=
,得
.又因為m>1,所以
,故直線的方程為
第二問中設,由
,消去x,得
,
則由,知
<8,且有
由題意知O為的中點.由
可知
從而
,設M是GH的中點,則M(
).
由題意可知,2|MO|<|GH|,得到范圍
如圖,已知直線(
)與拋物線
:
和圓
:
都相切,
是
的焦點.
(Ⅰ)求與
的值;
(Ⅱ)設是
上的一動點,以
為切點作拋物線
的切線
,直線
交
軸于點
,以
、
為鄰邊作平行四邊形
,證明:點
在一條定直線上;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,記點所在的定直線為
, 直線
與
軸交點為
,連接
交拋物線
于
、
兩點,求△
的面積
的取值范圍.
【解析】第一問中利用圓:
的圓心為
,半徑
.由題設圓心到直線
的距離
.
即,解得
(
舍去)
設與拋物線的相切點為
,又
,得
,
.
代入直線方程得:,∴
所以
,
第二問中,由(Ⅰ)知拋物線方程為
,焦點
. ………………(2分)
設,由(Ⅰ)知以
為切點的切線
的方程為
.
令,得切線
交
軸的
點坐標為
所以
,
, ∵四邊形FAMB是以FA、FB為鄰邊作平行四邊形
∴ 因為
是定點,所以點
在定直線
第三問中,設直線,代入
得
結合韋達定理得到。
解:(Ⅰ)由已知,圓:
的圓心為
,半徑
.由題設圓心到直線
的距離
.
即,解得
(
舍去). …………………(2分)
設與拋物線的相切點為
,又
,得
,
.
代入直線方程得:,∴
所以
,
.
……(2分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知拋物線方程為
,焦點
. ………………(2分)
設,由(Ⅰ)知以
為切點的切線
的方程為
.
令,得切線
交
軸的
點坐標為
所以
,
, ∵四邊形FAMB是以FA、FB為鄰邊作平行四邊形,
∴ 因為
是定點,所以點
在定直線
上.…(2分)
(Ⅲ)設直線,代入
得
, ……)得
,
…………………………… (2分)
,
.
△
的面積
范圍是
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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