题目内容
(本小题满分14分)
如图:某污水处理厂要在一个矩形污水处理池
的池底水平铺设污水净化管道
,
是直角顶点)来处理污水,管道越短,铺设管道的成本越低.设计要求管道的接口
是
的中点,
分别落在线段
上。已知
米,
米,记
。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232339390902779.png)
(Ⅰ)试将污水净化管道的长度
表示为
的函数,并写出定义域;
(Ⅱ)若
,求此时管道的长度
;
(Ⅲ)问:当
取何值时,铺设管道的成本最低?并求出此时管道的长度。
如图:某污水处理厂要在一个矩形污水处理池
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233938684609.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233938746651.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233938918290.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233938918290.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233938965378.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233938980403.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939012545.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939027513.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939043589.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939058565.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232339390902779.png)
(Ⅰ)试将污水净化管道的长度
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939105267.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939121284.png)
(Ⅱ)若
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939136873.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939105267.png)
(Ⅲ)问:当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939121284.png)
(Ⅰ)
,
;
(Ⅱ)
时,
,
;
(Ⅲ)当
时,所铺设管道的成本最低,此时管道的长度为
米。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939199901.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939230662.png)
(Ⅱ)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939136873.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939277779.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939292660.png)
(Ⅲ)当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939324510.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939339598.png)
本试题主要是考查了函数在实际函数中的运用。
(1)
,
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939402834.png)
由于
,
,
,
,所以
,
。
(2)因为
时,
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939292660.png)
(3)
=
,设
,
则
,由于
,
构造二次函数,求解最值。
解:(Ⅰ)
,
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939402834.png)
由于
,
,
,
。3分
所以
,
……………………………5分
(Ⅱ)
时,
,
;……………10分
(Ⅲ)
=
,设
,
则
,由于
,
所以
,
在
内单调递减,
于是当
时
.
的最小值
米……………………13分
答:当
时,所铺设管道的成本最低,此时管道的长度为
米………14分
(1)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939370746.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939386711.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939402834.png)
由于
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939433885.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939448939.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939480807.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939495715.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939199901.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939230662.png)
(2)因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939136873.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939277779.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939292660.png)
(3)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939760937.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232339397921082.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939823647.png)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939901858.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939495715.png)
构造二次函数,求解最值。
解:(Ⅰ)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939370746.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939386711.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939402834.png)
由于
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939433885.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939448939.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939480807.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939495715.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939199901.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939230662.png)
(Ⅱ)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939136873.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939277779.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939292660.png)
(Ⅲ)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939760937.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232339397921082.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939823647.png)
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939901858.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939495715.png)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/201408232339408061484.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233940821585.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233940852688.png)
于是当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233940868433.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939324510.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233940915280.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939339598.png)
答:当
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939324510.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823233939339598.png)
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