题目内容

精英家教网如图,某市拟在长为8km的道路OP的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段OSM,该曲线段为函数y=Asinωx(A>0,ω>0)x∈[0,4]的图象,且图象的最高点为S(3,2
3
)
;赛道的后一部分为折线段MNP,为保证参赛运动员的安全,限定∠MNP=120°
(1)求A,ω的值和M,P两点间的距离;
(2)应如何设计,才能使折线段赛道MNP最长?
分析:(1)由图得到A及周期,利用三角函数的周期公式求出ω,将M的横坐标代入求出M的坐标,利用两点距离公式求出|MP|
(2)利用三角形的正弦定理求出NP,MN,求出折线段赛道MNP的长,化简三角函数,利用三角函数的有界性求出最大值.
解答:解:(1)因为图象的最高点为S(3,2
3
)

所以A=2
3

由图知y=Asin?x的周期为T=12,又T=
?
,所以ω=
π
6
,所以y=2
3
sin
π
6
x

所以M(4,3),P(8,0)
|MP|=
(8-4)2+32
=5

(2)在△MNP中,∠MNP=120°,故θ∈(0°,60°)
由正弦定理得
5
sin120°
=
NP
sinθ
=
MN
sin(60°-θ)

所以NP=
10
3
3
sinθ
,MN=
10
3
3
sin(60°-θ)

设使折线段赛道MNP为L则
L=
10
3
3
sin(60°-θ)+
10
3
3
sinθ

=
10
3
3
[sin(60°-θ)+sinθ]

=
10
3
3
sin(θ+60°)

所以L的最大值是
10
3
3
点评:本题考查有图象得三角函数的性质,由性质求函数的解析式、考查两点距离公式、考查三角形的正弦定理、考查三角函数的有界性.
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