题目内容
A、B两城相距30km,现计划在两城外以AB为直径的半圆弧| AB |
| AB |
(1)试将总影响度y(对两城的影响度之和)表示成厂址到城A的距离x的函数;
(2)是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对两城的总影响度最小?若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,说明理由.
分析:(1)根据题意设出总影响度y与厂址到城A的距离x的函数关系,利用城A的比例系数k表示出城B的比例系数,确定出函数的解析式;
(2)利用导数作为工具求解该函数的最值,注意方程思想的运用.根据求解的导函数的零点讨论出函数的单调性,进行作答.
(2)利用导数作为工具求解该函数的最值,注意方程思想的运用.根据求解的导函数的零点讨论出函数的单调性,进行作答.
解答:解:(1)根据题意∠ACB=90°,设AC=x,则BC=
,因此x∈(0,30)
且建在C处的垃圾处理厂对城A的影响度为k,对城B的影响度为k′,
因此,总影响度y=
+
,
又因为垃圾处理厂建在弧AB的中点时,对城B的影响度是对城A的影响度的四倍,可得k′=4k,
所以y=
+
,x∈(0,30)
(2) 由于y′=
-
=
,
令y′=0,由于x∈(0,30),可以解出x=10
.
当x∈(0,10
)时y′<0,y在x∈(0,10
)上单调递减,
当x∈(10
,30)时y′>0,y在x∈(10
,30)上单调递增,
因此该函数在x=10
时取到最小值.
答:存在一点到城A的距离为10
km,使建在此处的垃圾处理厂对两城的总影响度最小.
| 900-x2 |
且建在C处的垃圾处理厂对城A的影响度为k,对城B的影响度为k′,
因此,总影响度y=
| k |
| x2 |
| k′ |
| 900-x2 |
又因为垃圾处理厂建在弧AB的中点时,对城B的影响度是对城A的影响度的四倍,可得k′=4k,
所以y=
| k |
| x2 |
| 4k |
| 900-x2 |
(2) 由于y′=
| -2k |
| x3 |
| 4k(-2x) |
| (900-x2)2 |
| 2k(4x4-(900-x2)2) |
| x3(900-x2)2 |
令y′=0,由于x∈(0,30),可以解出x=10
| 3 |
当x∈(0,10
| 3 |
| 3 |
当x∈(10
| 3 |
| 3 |
因此该函数在x=10
| 3 |
答:存在一点到城A的距离为10
| 3 |
点评:本题主要考查了函数在实际问题中的应用,运用模型思想、待定系数法求解函数解析式的能力和运用导数法研究函数的单调性、最值等问题.
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