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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(chēng)之為直角酒杯,另一種酒杯的軸截面近似一條拋物線(xiàn),杯口寬4 cm,杯深為8 cm,稱(chēng)之為拋物線(xiàn)酒杯.

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

(2)一次,小明在游戲中注意到一個(gè)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(xiàn)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(shí)研究一下,當(dāng)玻璃球的半徑r為多大值時(shí),玻璃球一定會(huì)觸及酒杯杯底.你能幫助小明解決這個(gè)問(wèn)題嗎?

(3)在拋物線(xiàn)酒杯中,放入一根粗細(xì)均勻、長(zhǎng)度為2 cm的細(xì)棒,假設(shè)細(xì)棒的端點(diǎn)與酒杯壁之間的摩擦可以忽略不計(jì),那么當(dāng)細(xì)棒最后達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),細(xì)棒在酒杯中位置如何?

設(shè)的最大值為M。

   （1）當(dāng)時(shí)，求M的值。

   （2）當(dāng)取遍所有實(shí)數(shù)時(shí)，求M的最小值；

       （以下結(jié)論可供參考：對(duì)于，當(dāng)同號(hào)時(shí)取等號(hào)）

   （3）對(duì)于第（2）小題中的，設(shè)數(shù)列滿(mǎn)足，求證：。

(本小題共12分)

一緝私艇在A處發(fā)現(xiàn)在其北偏東方向,距離12 nmile的海面C處有一走私船正以10 nmile/h的速度沿東偏南方向逃竄.緝私艇的速度為14 nmile/h, 若要在最短的時(shí)間內(nèi)追上該走私船，緝私艇應(yīng)沿北偏東的方向去追，求追及所需的時(shí)間和角的正弦值.

 

(本小題滿(mǎn)分12分)一緝私艇發(fā)現(xiàn)在北偏東方向,距離12 nmile的海面上有一走私船正以10 nmile/h的速度沿東偏南方向逃竄.緝私艇的速度為14 nmile/h, 若要在最短的時(shí)間內(nèi)追上該走私船,緝私艇應(yīng)沿北偏東的方向去追,.求追及所需的時(shí)間和角的正弦值.