18.
(本小题满分16分)如图,为保护河上古桥OA,规划建一座新桥BC,同时设立一个圆形保护区.规划要求:新桥BC与河岸AB垂直;保护区的边界为圆心M在线段OA上并与BC相切的圆,且古桥两端O和A到该圆上任意一点的距离均不少于80m.经测量,点A位于点O正北方向60m处,点C位于点O正东方向170m处(OC为河岸),
.
(1)求新桥BC的长;
(2)当OM多长时,圆形保护区的面积最大?
解:本小题主要考查直线方程、直线与圆的位置关系和解三角形等基础知识,考查建立数学模型及运用数学知识解决实际问题的能力.满分16分.
解法一:
(1) 如图,以O为坐标原点,OC所在直线为x轴,建立平面直角坐标系xOy.
由条件知A(0, 60),C(170, 0),
直线BC的斜率k BC=-tan∠BCO=-
.
又因为AB⊥BC,所以直线AB的斜率k AB=
.
设点B的坐标为(a,b),则k BC=![]()
k AB=![]()
解得a=80,b=120. 所以BC=
.
因此新桥BC的长是150 m.
(2)设保护区的边界圆M的半径为r m,OM=d m,(0≤d≤60).
由条件知,直线BC的方程为
,即![]()
由于圆M与直线BC相切,故点M(0,d)到直线BC的距离是r,
即
.
因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,
所以
即
解得![]()
故当d=10时,
最大,即圆面积最大.
所以当OM = 10 m时,圆形保护区的面积最大.
解法二:(1)如图,延长OA, CB交于点F.
因为tan∠BCO=
.所以sin∠FCO=
,cos∠FCO=
.
因为OA=60,OC=170,所以OF=OC tan∠FCO=
.
CF=
,从而
.
因为OA⊥OC,所以cos∠AFB=sin∠FCO==
,
又因为AB⊥BC,所以BF=AF cos∠AFB==
,从而BC=CF-BF=150.
因此新桥BC的长是150 m.
(2)设保护区的边界圆M与BC的切点为D,连接MD,则MD⊥BC,且MD是圆M的半
径,并设MD=r m,OM=d m(0≤d≤60).
因为OA⊥OC,所以sin∠CFO =cos∠FCO,
故由(1)知,sin∠CFO =
所以
.
因为O和A到圆M上任意一点的距离均不少于80 m,
所以
即
解得![]()
故当d=10时,
最大,即圆面积最大.
所以当OM = 10 m时,圆形保护区的面积最大.
17.
(本小题满分14 分)如图,在平面直角坐标系xOy中,
分别是椭圆
的左、右焦点,顶点B的坐标为
,连结
并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连结
.
(1)若点C的坐标为
,且
,求椭圆的方程;
(2)若
,求椭圆离心率e的值.
[答案]本小题主要考查椭圆的标准方程与几何性质、直线与直线的位置关系等基础知识,考查运
算求解能力. 满分14分.
(1)∵
,∴![]()
∵
,∴
,∴![]()
∴椭圆方程为![]()
(2)设焦点![]()
∵
关于x轴对称,∴![]()
∵
三点共线,∴
,即
①
∵
,∴
,即
②
①②联立方程组,解得
∴![]()
∵C在椭圆上,∴
,
化简得
,∴
, 故离心率为![]()
16.
(本小题满分14 分)如图,在三棱锥
中,
分别为棱
的中点.已知![]()
![]()
.
(1)求证:直线PA∥平面DEF;
(2)平面BDE⊥平面ABC.
[答案]本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,
考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.
(1)∵
为
中点 ∴DE∥PA
∵
平面DEF,DE
平面DEF ∴PA∥平面DEF
(2)∵
为
中点 ∴![]()
∵
为
中点 ∴![]()
∴
∴
,∴DE⊥EF
∵
,∴![]()
∵
∴DE⊥平面ABC
∵DE
平面BDE, ∴平面BDE⊥平面ABC.
二、解答题:本大题共6小题, 共计90 分. 请在答题卡指定区域内作答, 解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分14 分)已知
,
.
(1)求
的值;
(2)求
的值.
[答案]本小题主要考查三角函数的基本关系式、两角和与差及二倍角的公式,考查运算求解能
力. 满分14分.
(1)∵
,
∴![]()
;
(2)∵![]()
∴
.
14.若
的内角满足
,则
的最小值是
.
[答案]![]()
13.已知
是定义在R上且周期为3的函数,当
时,
.若函数
在区间
上有10个零点(互不相同),则实数a的取值范围是
.
[答案]![]()
12.如图,在平行四边形ABCD中,已知,
,
,则
的
值是
.
[答案]22
11.在平面直角坐标系xOy中,若曲线
(
为常数)过点
,且该曲线在点P处的切线与直线
平行,则
的值是
.
[答案]![]()
10.已知函数
,若对任意
,都有
成立,则实数m的取值范围是
.
[答案]![]()
9.在平面直角坐标系xOy中,直线
被圆
截得的弦长为
.
[答案]![]()
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com