21.(08江苏无锡)28.(本小题满分8分)
一种电讯信号转发装置的发射直径为31km.现要求:在一边长为30km的正方形城区选择若干个安装点,每个点安装一个这种转发装置,使这些装置转发的信号能完全覆盖这个城市.问:
(1)能否找到这样的4个安装点,使得这些点安装了这种转发装置后能达到预设的要求?
(2)至少需要选择多少个安装点,才能使这些点安装了这种转发装置后达到预设的要求?
答题要求:请你在解答时,画出必要的示意图,并用必要的计算、推理和文字来说明你的理由.(下面给出了几个边长为30km的正方形城区示意图,供解题时选用)
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(08江苏无锡28题解析)28.解:(1)将图1中的正方形等分成如图的四个小正方形,将这4个转发装置安装在这4个小正方形对角线的交点处,此时,每个小正方形的对角线长为
,每个转发装置都能完全覆盖一个小正方形区域,故安装4个这种装置可以达到预设的要求.
·························································································· (3分)(图案设计不唯一)
(2)将原正方形分割成如图2中的3个矩形,使得
.将每个装置安装在这些矩形的对角线交点处,设
,则
,
.
由
,得
,
,
,
即如此安装3个这种转发装置,也能达到预设要求.········································ (6分)
或:将原正方形分割成如图2中的3个矩形,使得
,
是
的中点,将每个装置安装在这些矩形的对角线交点处,则
,
,
,即如此安装三个这个转发装置,能达到预设要求.················································································· (6分)
要用两个圆覆盖一个正方形,则一个圆至少要经过正方形相邻两个顶点.如图3,用一个直径为31的
去覆盖边长为30的正方形
,设
经过
,
与
交于
,连
,则
,这说明用两个直径都为31的圆不能完全覆盖正方形
.
所以,至少要安装3个这种转发装置,才能达到预设要求.····························· (8分)
评分说明:示意图(图1、图2、图3)每个图1分.