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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