题目内容
15.(1)用α表示圆柱的高;
(2)实践表明,当球心O和圆柱底面圆周上的点D的距离达到最大时,景观的观赏效果最佳,求此时α的值.
分析 (1)作OM⊥AB于点M,利用直角三角形的边角关系可得:AM=OAcosα=5cosα,由已知可得四边形ABCD为正方形,即可得出.
(2)由余弦定理得:$O{D^2}={5^2}+{(10cosα)^2}-2×5×(10cosα)cos(\frac{π}{2}+α)$,利用倍角公式、和差公式、三角函数的图象与性质即可得出.
解答
解:(1)作OM⊥AB于点M,则在直角三角形OAM中,
因为∠OAB=α,
所以AM=OAcosα=5cosα,…(3分)
因为四边形ABCD是等边圆柱的轴截面,
所以四边形ABCD为正方形,
所以AD=AB=2AM=10cosα. …(6分)
(2)由余弦定理得:$O{D^2}={5^2}+{(10cosα)^2}-2×5×(10cosα)cos(\frac{π}{2}+α)$…(8分)
=25+100cos2α+50sin2α
=25+50(1+cos2α)+50sin2α
=50(sin2α+cos2α)+75
=50$\sqrt{2}$sin$(2α+\frac{π}{4})$+75.…(10分)
因为$α∈(0,\frac{π}{2})$,所以$2α+\frac{π}{4}∈(\frac{π}{4},\frac{5π}{4})$,
所以当2α+$\frac{π}{4}$=$\frac{π}{2}$,即$α=\frac{π}{8}$时,OD2取得最大值$50\sqrt{2}+75$=$25{(\sqrt{2}+1)^2}$,…(12分)
所以当α=$\frac{π}{8}$时,OD的最大值为$5(\sqrt{2}+1)$.
答:当α=$\frac{π}{8}$时,观赏效果最佳. …(14分)
点评 本题考查了直角三角形的边角关系、正方形的性质、余弦定理、倍角公式、和差公式、三角函数的图象与性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
| A. | $\frac{2}{5}$$\overrightarrow{a}$+$\frac{3}{10}$$\overrightarrow{b}$ | B. | $\frac{2}{5}$$\overrightarrow{a}$+$\frac{3}{5}$$\overrightarrow{b}$ | C. | $\frac{1}{5}$$\overrightarrow{a}$+$\frac{3}{10}$$\overrightarrow{b}$ | D. | $\frac{3}{5}$$\overrightarrow{a}$+$\frac{3}{10}$$\overrightarrow{b}$ |
| A. | [-1,2] | B. | (-∞,-1) | C. | [2,+∞) | D. | (-∞,-1]∪[2,+∞) |
| A. | 3×4100-3 | B. | 3×4100 | C. | 2×4100 | D. | 2×4100-3 |
| A. | x-y-1=0 | B. | x-y+1=0 | C. | x-y-5=0 | D. | x+y-5=0 |
| A. | $\overrightarrow{a}$$⊥\overrightarrow{b}$ | B. | $\overrightarrow{a}$∥$\overrightarrow{b}$ | C. | $\overrightarrow{a}$⊥($\overrightarrow{a}$$-\overrightarrow{b}$) | D. | $\overrightarrow{a}$∥($\overrightarrow{a}$$-\overrightarrow{b}$) |
①对任意的x∈(1,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;
②当x∈(1,2]时,f(x)=2-x.
已知函数y=f(x)的图象与直线mx-y-m=0恰有两个交点,则实数m的取值范围是( )
| A. | [1,2) | B. | (1,2] | C. | [$\frac{4}{3}$,2) | D. | ($\frac{4}{3}$,2] |
| A. | 10 | B. | 12 | C. | 17 | D. | 19 |