题目内容
如图所示高脚杯的轴截面是方程为x2=2py(p>0)的抛物线,现放一半径为r小球到高脚杯中,若小球能落到杯子底部,则小球的半径r的取值范围为 .
【答案】分析:设小球圆心(0,r),抛物线上点(x,y),求得点到球心距离r平方的表达式,进而根据r2最小值在(0,0)时取到,则小球触及杯底,由此可得r的范围.
解答:解:设小球圆心(0,r),抛物线上点(x,y)
则点(x,y)到圆心距离平方为:r2=x2+(y-r)2=2py+(y-r)2=y2+2(p-r)y+r2
若r2最小值在(0,0)时取到,则小球触及杯底
故此二次函数的对称轴位置应在y轴的左侧,所以p-r≥0,所以r≤p,
所以0<r≤p,
故答案为:0<r≤p.
点评:本题考查抛物线的应用、圆与圆锥曲线的综合等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.
解答:解:设小球圆心(0,r),抛物线上点(x,y)
则点(x,y)到圆心距离平方为:r2=x2+(y-r)2=2py+(y-r)2=y2+2(p-r)y+r2
若r2最小值在(0,0)时取到,则小球触及杯底
故此二次函数的对称轴位置应在y轴的左侧,所以p-r≥0,所以r≤p,
所以0<r≤p,
故答案为:0<r≤p.
点评:本题考查抛物线的应用、圆与圆锥曲线的综合等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.
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