如何设计喷水池喷头的安装方案?
素材1
图1中有一个直径为20 m的圆形喷水池,四周安装一圈喷头,喷射水柱呈抛物线型,在水池中心O处立着一个直径为1 m的圆柱形实心石柱,各方向喷出的水柱在石柱顶部的中心点M处汇合,如图2,水柱距水池中心4 m处到达最高,高度为6 m.
素材2
如图3,拟在水池里过水池中心的直线上安装一排直线型喷头(喷射水柱竖直向上,高度均为m);相邻两个直线型喷头的间距均为1.2 m,且喷射的水柱不能碰到抛物线型水柱,要求在符合条件处都安装喷头,安装后关于OM成轴对称分布.
问题解决
任务1
确定水柱形状
在图2中建立合适的直角坐标系,任选一条抛物线求函数表达式.
任务2
确定石柱高度
在你所建立的坐标系中,确定水柱汇合点M的纵坐标.
任务3
拟定设计方案
请给出符合所有要求的直线型喷头的安装数量,并根据你所建立的直角坐标系,求出离中心O最远的两个直线型喷头的坐标.
①根据上述思路在图中画图分析并证明(写出详细的证明过程).
②若正方形ABCD的边长为6,当动点E在BC边上运动到中点位置时,动点F在CD边上距离D点多长的位置?