【题目】众所周知的“太极图”,其形状如对称的阴阳两鱼互抱在一起,因此被称为“阴阳鱼太极图”.如图是放在平面直角坐标系中的“太极图”的一个示意图,整个图形是一个圆面,其中黑色区域在
轴右侧部分的边界为一个半圆.给出以下命题:
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①在太极图中随机取一点,此点取自黑色部分的概率是
;
②当
时,直线
与白色部分有公共点;
③黑色阴影部分中一点
,则
的最大值为2;
④设点
,点
在此太极图上,使得
,
的范围是
.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①②B.②③C.①③D.①④
【答案】D
【解析】
根据几何概型概率计算,判断①的正确性;
根据直线
和圆
的位置关系,判断②的正确性;
根据线性规划的知识求得
的最大值,由此判断③的正确性;
将
转化为过
的两条切线所成的角大于等于
,由此求得
的取值范围,进而求得
的取值范围,从而判断出④的正确性.
对于①,将y轴右侧黑色阴影部分补到左侧,即可知黑色阴影区域占圆的面积的一半,
根据几何概型的计算公式,所以在太极图中随机取一点,
此点取自黑色阴影部分的概率是
,①正确;
对于②,当
时,直线
,
过点
,所以直线
与白色部分在第I和第IV象限部分没有
公共点.圆
的圆心为
,半径为
,圆心
到直线
,即直线
的距离为
,
所以直线
与白色部分在第III象限的部分没有公共点.
综上所述,直线y=ax+2a与白色部分没有公共点,②错误;
对于③,设l:z=x+y,由线性规划知识可知,当直线l与圆x2+(y﹣1)2=1相切时,
z最大,由
解得z
(
舍去),③错误;
对于④,要使得∠OPQ=45°,即需要过点P的两条切线所成角大于等于
,
所以
,即OP≤2
,于是22+b2≤8,解得
,④正确.
故选:D