一種酒杯的形狀可由拋物線x2=2py(p>0)繞y軸旋轉(zhuǎn)而成,將長為l的玻璃棒(質(zhì)地均勻)隨意地放人酒杯內(nèi)(杯壁足夠高,能沒入玻璃棒),試確定玻璃棒的平衡位置.
分析:確定平衡位置,即求玻璃棒中點M到x軸距離的最小值,可利用拋物線的定義進行簡單求解.
解答:解:當(dāng)AB=l≥2p時,AB可以經(jīng)過焦點F(0,
p
2
),
如圖所示,BB′=BF,AA′=AF,
∴l(xiāng)=AB≤AF+BF=AA′+BB′=2MM′=2(d+
p
2

dmin=
l-p
2
(d表示點M到x軸的距離)
當(dāng)AB=l<2p,即AB平行于x軸時,點M到x軸的最小距離為dmin=
l2
8p
點評:本題考查拋物線的定義,考查學(xué)生分析和解決問題的能力,屬于中檔題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

一只酒杯的軸截面是拋物線的一部分,它的函數(shù)解析式是y=
x22
(0≤y≤20),在杯內(nèi)放一個玻璃球,要使球觸及酒杯底部,則玻璃球的半徑r的取值范圍是
 

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:設(shè)計選修數(shù)學(xué)-1-1蘇教版 蘇教版 題型:044

小明家中有兩種酒杯,一種酒杯的軸截面是等腰直角三角形,稱之為直角酒杯(如圖1),另一種酒杯的軸截面近似一條拋物線,杯口寬4 cm,杯深為8 cm(如圖2),稱之為拋物線酒杯.

(1)請選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出拋物線酒杯的方程.

(2)一次,小明在游戲中注意到一個現(xiàn)象,若將一些大小不等的玻璃球依次放入直角酒杯中,則任何玻璃球能觸及酒杯杯底.但若將這些玻璃球放入拋物線酒杯中,則有些小玻璃不能觸及酒杯杯底.小明想用所學(xué)過數(shù)學(xué)知識研究一下,當(dāng)玻璃球的半徑r為多大值時,玻璃球一定會觸及酒杯杯底部.你能幫助小明解決這個問題嗎?

(3)在拋物線酒杯中,放入一根粗細均勻,長度為2 cm的細棒,假設(shè)細棒的端點與酒杯壁之間的摩擦可以忽略不計,那么當(dāng)細棒最后達到平衡狀態(tài)時,細棒在酒杯中位置如何?

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:選修設(shè)計數(shù)學(xué)1-1北師大版 北師大版 題型:044

小明家中有兩種酒杯,一種酒杯的軸截面是等腰直角三角形,稱之為直角酒杯(如圖(1)),另一種酒杯的軸截面近似一條拋物線,杯口寬4 cm,杯深為8 cm(如圖(2)),稱之為拋物線酒杯.

(1)請選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出拋物線酒杯的方程.

(2)一次,小明在游戲中注意到一個現(xiàn)象,若將一些大小不等的玻璃球依次放入直角酒杯中,則任何玻璃球能觸及酒杯杯底.但若將這些玻璃球放入拋物線酒杯中,則有些小玻璃球能觸及酒杯杯底.小明想用所學(xué)過的數(shù)學(xué)知識研究一下,當(dāng)玻璃球的半徑r為多大值時,玻璃球一定會觸及酒杯杯底部.你能幫助小明解決這個問題嗎?

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

小明家中有兩種酒杯,一種酒杯的軸截面是等腰直角三角形,稱之為直角酒杯,另一種酒杯的軸截面近似一條拋物線,杯口寬4 cm,杯深為8 cm,稱之為拋物線酒杯.

(1)請選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求出拋物線酒杯的方程.

(2)一次,小明在游戲中注意到一個現(xiàn)象,若將一些大小不等的玻璃球依次放入直角酒杯中,則任何玻璃球都不能觸及酒杯杯底.但若將這些玻璃球放入拋物線酒杯中,則有些小玻璃球能觸及酒杯杯底.小明想用所學(xué)數(shù)學(xué)知識研究一下,當(dāng)玻璃球的半徑r為多大值時,玻璃球一定會觸及酒杯杯底.你能幫助小明解決這個問題嗎?

(3)在拋物線酒杯中,放入一根粗細均勻、長度為2 cm的細棒,假設(shè)細棒的端點與酒杯壁之間的摩擦可以忽略不計,那么當(dāng)細棒最后達到平衡狀態(tài)時,細棒在酒杯中位置如何?

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