[思路点拨] 本题主要考查平面截圆锥面的曲线的讨论问题.解题时,注意利用条件,结合图形利用抛物线的定义求解.
[精解详析] 如图,设平面γ与圆锥内切球相切于点F,球与圆锥的交线为S,过该交线的平面为γ′,γ与γ′相交于直线m.
在平面γ与圆锥的截线上任取一点P,连接PF.过点P作PA⊥m,交m于点A,过点P作γ′的垂线,垂足为B,连接AB,则AB⊥m,∴∠PAB是γ与γ′所成二面角的平面角.连接点P与圆锥的顶点,与S相交于点Q,连接BQ,则∠BPQ=α,∠APB=β.
在Rt△APB中,PB=PAcos β.
在Rt△PBQ中,PB=PQcos α.
∴=.
又∵PQ=PF,α=β,∴=1,
即PF=PA,动点P到定点F的距离等于它到定直线m的距离,故当α=β时,平面与圆锥的交线为抛物线.
已知平面与圆锥面的轴的夹角为β,曲线与轴的夹角为α,当α=β时,平面与圆锥的交线为抛物线.β<α时为双曲线,β>α时为椭圆.讨论曲线类型时注意结合图形.
1.一圆锥面的母线和轴线成30°角,当用一与轴线成60°的不过顶点的平面去截圆锥面时,所截得的截线是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.两条相交直线