【题目】如图两个同心球,球心均为点
,其中大球与小球的表面积之比为3:1,线段
与
是夹在两个球体之间的内弦,其中
两点在小球上,
两点在大球上,两内弦均不穿过小球内部.当四面体
的体积达到最大值时,此时异面直线
与
的夹角为
,则
( )
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A.
B.
C.
D.![]()
【答案】A
【解析】
首先判断出正方体内切球和外接球的半径比为
,内切球和外接球的表面积之比为
,符合题意中的小球和大球的比例.判断当四面体
体积最大时,
的位置关系,作出异面直线
所成的角
,解直角三角形求得
.
设正方体的边长为
,则其内切球半径为
,外接球的半径为
,所以内切球和外接球的表面积之比为
,符合题意中的小球和大球的比例. 依题意
最长为
,
最长为小球的直径
.由于三角形的面积
,若
为定值,则
时面积取得最大值.画出图像如下图所示,其中
分别是所在正方形的中心,
是正方体内切球与外接球的球心.
.由于
,故此时四面体
的体积最大.
由于
,所以四边形
为平行四边形,所以
,所以
是异面直线
和
所成的角.所以
由于
,设
是
的中点,则
,所以
,所以
.
故选:A
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】某高校调查了200名学生每周的自习时间(单位:小时),制成了如图所示的频率分布直方图,其中自习时间的范围是[17.5,30],样本数据分组为[17.5,20),[20,22.5),[22.5,25),[25,27.5),[27.5,30].根据直方图,这200名学生中每周的自习时间不少于22.5小时的人数是
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A. 56 B. 60 C. 120 D. 140
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】如图,在平面直角坐标系
中,已知圆
及点
,
.
(1)若直线
平行于
,与圆
相交于
,
两点,
,求直线
的方程;
(2)在圆
上是否存在点
,使得
?若存在,求点
的个数;若不存在,说明理由.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】如图在四面体
中,
是边长为2的等边三角形,
为直角三角形,其中
为直角顶点,
.
分别是线段
上的动点,且四边形
为平行四边形.
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(1)求证:
平面
,
平面
;
(2)试探究当二面角
从0°增加到90°的过程中,线段
在平面
上的投影所扫过的平面区域的面积;
(3)设![]()
,且
为等腰三角形,当
为何值时,多面体
的体积恰好为
?
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】如图,椭圆
:
的离心率是
,过点
的动直线
与椭圆相交于
,
两点,当直线
平行
轴时,直线
被椭圆
截得的线段长为4.
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(1)求椭圆
的方程;
(2)设
为坐标原点,是否存在常数
,使得
为定值?若存在,求
的值;若不存在,请说明理由.
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科目:高中数学 来源: 题型:
【题目】已知椭圆
:
的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线
:
与椭圆
有且只有一个公共点.
(Ⅰ)求椭圆
的方程及点
的坐标;
(Ⅱ)设
是坐标原点,直线
平行于
,与椭圆
交于不同的两点
、
,且与直线
交于点
,证明:存在常数
,使得
,并求
的值.
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