题目内容

如图,一水渠的横断面是抛物线形,O是抛物线的顶点,口宽EF=4米,高3米
(1)建立适当的直角坐标系,求抛物线方程.
(2)现将水渠横断面改造成等腰梯形ABCD,要求高度不变,只挖土,不填土,求梯形ABCD的下底AB多大时,所挖的土最少?
(1)如图以O为原点,AB所在的直线为X轴,建立平面直角坐标系,
则F(2,3),设抛物线的方程是x2=2py(p>0)
因为点F在抛物线上,所以4=2p×3,p=
2
3

所以抛物线的方程是x2=
4
3
y
(5分)
(2)等腰梯形ABCD中,ABCD,线段AB的中点O是抛物线的顶点,AD,AB,BC分别与抛物线切于点M,O,N
y'=
3
2
x,设N(x0,y0),x0>0,,
则抛物线在N处的切线方程是y-y0=
3
2
x0(x-x0)
,所以B(
1
2
x0,0)C(
4+x02
2x0
,3)
,(10分)
梯形ABCD的面积是S=
1
2
(x0+
4+x02
2x0
)×3
=
3
2
(2x0+
4
x0
)=3(x0+
2
x0
)
≥6
2
,等号当且仅当x0=
2
时成立,
答:梯形ABCD的下底AB=
2
米时,所挖的土最少(12分)
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