本题导读
本题考查简单线性规划与平面区域、两条直线的夹角公式,以及相关运算的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2009年湖南卷(理)) 已知 是由不等式组 所确定的平面区域,则圆 在区域 内的弧长为 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 绘制不等式组对应的平面区域 ,确定其是由两条过原点的直线所夹的扇形区域。
- 计算这两条边界直线的斜率,利用夹角公式求出该区域在原点处的夹角(圆心角 )。
- 根据圆的半径 与圆心角 ,利用弧长公式 求解。
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B
✍【详细解析】
Abstract
不等式组对应的两条边界直线分别为 ,其斜率 ; ,其斜率 。 平面区域 满足 且 ,结合直线的分布可知该区域位于第一、四象限内由 围成的有界扇形区。
设这两条直线的夹角为 ,根据两条直线的夹角公式: 由于该区域内包含 轴正半轴,明显 为锐角,所以 。 圆 的圆心为原点 ,半径 。 因此,圆在区域 内的弧长为: 答案:B
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:由二元一次不等式组判定平面区域,直线斜率与夹角的转换,圆的弧长计算。
- 核心方法:数形结合法,代数坐标夹角法。
- 避坑指南:确定区域时必须分清具体是哪一个夹角区域,可以通过带入特点(如 )进行不等式组校验;两直线夹角公式分子带有绝对值,需结合图形走势判断是锐角还是钝角。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题源于教材中线性规划的可行域划分,并将其与平面几何中圆的弧长、圆心角性质做动态叠加。
- 结论推广:对于任何顶点在原点的区域 ,其两边界直线斜率分别为 ,则半径为 的同心圆在区域内的弧长为 (对于锐角夹角区域)。
🔗【关联脉络】
Multi column