题目内容
11.初步探究:(1)已知x>0,求函数y=x+$\frac{4}{x}$的最小值.
问题迁移:(2)学校准备以围墙一面为斜边,用栅栏为成一个面积为100m2的直角三角形,作为英语角,直角三角形的两直角边各为多少时,所用栅栏最短?
创新应用:(3)如图,在直角坐标系中,直线AB经点P(3,4),与坐标轴正半轴相交于A,B两点,当△AOB的面积最小时,求△AOB的内切圆的半径.
分析 (1)根据x>0,令a=x,b=$\frac{4}{x}$,利用题中的新定义求出函数的最小值即可;
(2)设一直角边为xm,则另一直角边为$\frac{200}{x}$m,栅栏总长为ym,根据题意表示出y与x的函数关系式,利用题中的新定义求出y取得最小值时x的值即可;
(3)设直线AB解析式为y=kx+b,把P坐标代入用k表示出b,进而表示出A与B坐标,确定出OA与OB的长,得出三角形AOB面积,利用题中的新定义求出三角形AOB面积最小时k的值,确定出直角三角形三边,即可求出三角形AOB内切圆半径.
解答 解:(1)令a=x,b=$\frac{4}{x}$(x>0),
由a+b≥2$\sqrt{ab}$,得y=x+$\frac{4}{x}$≥2$\sqrt{x•\frac{4}{x}}$=4,
当且仅当x=$\frac{4}{x}$时,即x=2时,函数有最小值,最小值为2;
(2)设一直角边为xm,则另一直角边为$\frac{200}{x}$m,栅栏总长为ym,
y=x+$\frac{200}{x}$≥2$\sqrt{x•\frac{200}{x}}$=20$\sqrt{2}$,
当且仅当x=$\frac{200}{x}$时,即x=10$\sqrt{2}$m时,y有最小值,即所用栅栏最短;
(3)设直线AB的解析式是y=kx+b,
把P(3,4)代入得:4=3k+b,
整理得:b=4-3k,
∴直线AB的解析式是y=kx+4-3k,
当x=0时,y=4-3k;当y=0时,x=$\frac{3k-4}{k}$,
即A(0,4-3k),B($\frac{3k-4}{k}$,0),
∴S△AOB=$\frac{1}{2}$OB•OA=$\frac{1}{2}$(4-3k)•$\frac{3k-4}{k}$=12-($\frac{9}{2}$k+$\frac{8}{k}$),
∵要使△AOB的面积最小,
∴$\frac{9}{2}$k+$\frac{8}{k}$必须最大,
∵k<0,
∴-k>0,
∵-$\frac{9}{2}$k-$\frac{8}{k}$≥2$\sqrt{-\frac{9}{2}k•\frac{8}{-k}}$=2×6=12,当且仅当-$\frac{9}{2}$k=-$\frac{8}{k}$时,取等号,
解得:k=±$\frac{4}{3}$,
∵k<0,
∴k=-$\frac{4}{3}$,
即OA=4-3k=8,OB=6,
根据勾股定理得:AB=10,
设三角形AOB的内切圆的半径是R,
由三角形面积公式得:$\frac{1}{2}$×6×8=$\frac{1}{2}$×6R+$\frac{1}{2}$×8R+$\frac{1}{2}$×10R,
解得:R=2.
点评 此题属于圆的综合题,弄清题中新定义“两个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数”是解本题的关键.
| A. | 圆锥 | B. | 圆柱 | C. | 正三棱柱 | D. | 正三棱锥 |
| A. | 4cm2 | B. | 6cm2 | C. | 8cm2 | D. | 12cm2 |
| A. | $\frac{7}{9}$ | B. | $\frac{4}{9}$ | C. | $\frac{1}{3}$ | D. | $\frac{2}{9}$ |
| A. | $\frac{1}{4}$ | B. | $\frac{3}{4}$ | C. | $\frac{1}{3}$ | D. | $\frac{1}{2}$ |
| A. | b=a(1+8.9%+9.5%) | B. | b=a(1+8.9%×9.5%) | ||
| C. | b=a(1+8.9%)(1+9.5%) | D. | b=a(1+8.9%)2(1+9.5%) |