题目内容

14.某地兴修水利开建一条水渠,其断面为等腰梯形,腰与水平线的夹角为60°,要求湿透周长(即断面与水接触的边界长度)为定值l.问渠深h为多少时,可使水流量最大?最大水流量是多少?

分析 根据题意,先求腰长与上下底边之和,进而可得面积,要使流量最大,只要求横截面积最大即可.利用配方法可解.

解答 解:设横截面面积为S,有条件知要使流量最大,只要求横截面积最大即可.(1分)
∵腰长为$\frac{2}{3}$$\sqrt{3}$h,上下底边之和为l-2×$\frac{2}{3}$$\sqrt{3}$h=l-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$h.(3分)
∴S=$\frac{1}{2}$h(l-$\frac{4\sqrt{3}}{3}$h),(0<h<$\frac{\sqrt{3}}{4}$l)
∴S=-$\frac{2}{3}$$\sqrt{3}$h2+$\frac{1}{2}$lh,(0<h<$\frac{\sqrt{3}}{4}$l).(6分)
∴当h=$\frac{\sqrt{3}}{8}$l时,S取最大值即流量最大.(8分)

点评 本题以实际问题为载体,考查函数模型的构建,考查函数最值的求解,关键是构建函数模型.

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