题目内容

19.某沿海城市的海边有两条相互垂直的直线型公路l1、l2,海岸边界MPN近似地看成一条曲线段.为开发旅游资源,需修建一条连接两条公路的直线型观光大道AB,且直线AB与曲线MPN有且仅有一个公共点P(即直线与曲线相切),如图所示.若曲线段MPN是函数$y=\frac{a}{x}$图象的一段,点M到l1、l2的距离分别为8千米和1千米,点N到l2的距离为10千米,点P到l2的距离为2千米.以l1、l2分别为x、y轴建立如图所示的平面直角坐标系xOy.
(1)求曲线段MPN的函数关系式,并指出其定义域;
(2)求直线AB的方程,并求出公路AB的长度(结果精确到1米).

分析 (1)由题意得M(1,8),则a=8,故曲线段MPN的函数关系式为$y=\frac{8}{x}$,可得其定义域;
(2)根据直线和曲线相切,利用判别式△=0进行求解即可.

解答 解:(1)由题意得M(1,8),则a=8,故曲线段MPN的函数关系式为$y=\frac{8}{x}$,
又得$N(10,\frac{4}{5})$,所以定义域为[1,10].
(2)由(1)知P(2,4),设直线方程为y-4=k(x-2),
联立方程$y=\frac{8}{x}$,得kx2+2(2-k)x-8=0,
由判别式△=0得4(2-k)2+32k=4(k+2)2=0,得k=-2,
即直线AB的方程为y=-2x+8,
当x=0时,y=8,当y=0时,x=4,
即A(0,8),B(4,0),
则AB=$\sqrt{64+16}=\sqrt{80}$=4$\sqrt{5}$≈8944米.

点评 本题考查函数的应用问题,利用数学知识解决实际问题,考查学生分析解决问题的能力,确定函数关系是关键.

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