题目内容
(本题满分14分)
某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD的顶点A、B及CD的中点P处,已知AB=20km,BC=10km,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD的区域上(含边界),且A、B与等距离的一点O处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO、BO、OP,设排污管道的总长为ykm。
(1)按下列要求写出函数关系式:
①设∠BAO=θ(rad),将y表示成θ的函数关系式;
②设OP=x(km),将y表示成x的函数关系式;
(2)请你选用(1)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短
【解析】本小题主要考查函数最值的应用.
(Ⅰ)①由条件知PQ 垂直平分AB,若∠BAO=
(rad) ,则
, 故
,又OP=
,
所以
,
所求函数关系式为![]()
![]()
②若OP=
(km) ,则OQ=10-
,所以OA =OB=![]()
所求函数关系式为![]()
(Ⅱ)选择函数模型①,![]()
令
0 得sin
,因为
,所以
=
,
当
时,
,
是
的减函数;当
时,
,
是
的增函数,所以当
=
时,
。这时点P 位于线段AB 的中垂线上,在矩形区域内且距离AB 边
km处。
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