题目内容

11.对于曲线C所在平面上的定点P0,若存在以点P0为顶点的角α,使得α≥∠AP0B对于曲线C上的任意两个不同的点A,B恒成立,则称角α为曲线C相对于点P0的“界角”,并称其中最小的“界角”为曲线C相对于点P0的“确界角”.曲线C:y=$\left\{\begin{array}{l}\sqrt{{x^2}+1}(x≥0)\\ 2-\sqrt{1-{x^2}}(x<0)\end{array}$相对于坐标原点O的“确界角”的大小是$\frac{5π}{12}$.

分析 画出函数f(x)的图象,过点O作出两条直线与曲线无限接近,x≥0时,曲线y=$\sqrt{{x}^{2}+1}$与直线y=k1x无限接近,考虑渐近线,求出k1=1;x<0时,曲线可化为x2+(y-2)2=1(x<0),圆心到直线的距离为$\frac{2}{\sqrt{{{k}_{2}}^{2}+1}}$=1,故k2=-$\sqrt{3}$,再由两直线的夹角公式即可得到所求的“确界角”.

解答 解:画出函数f(x)的图象,过点O作出两条直线与曲线无限接近,设它们的方程分别为y=k1x,y=k2x,
当x≥0时,曲线y=$\sqrt{{x}^{2}+1}$与直线y=k1x无限接近,即为双曲线的渐近线,故k1=1;
当x<0时,曲线可化为x2+(y-2)2=1(x<0),圆心到直线的距离为$\frac{2}{\sqrt{{{k}_{2}}^{2}+1}}$=1,故k2=-$\sqrt{3}$,
由两直线的夹角公式得,tanθ=|$\frac{1+\sqrt{3}}{1-\sqrt{3}}$|=2+$\sqrt{3}$,
故曲线C相对于点O的“确界角”为$\frac{5π}{12}$.
故答案为:$\frac{5π}{12}$.

点评 本题考查新定义“确界角”及应用,考查直线与圆的位置关系,双曲线的性质:渐近线,属于中档题.

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