题目内容
如右图,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,CB =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),且与A、B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 ,设排污管道的总长度为
km.
(1)按下列要求写出函数关系式:
①设∠BAO=
(rad),将
表示成
的函数;②设OP
(km)
,将
表示成
的函数.
(2)请选用(1)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使铺设的排污管道总长度最短.
【答案】
解:(1)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![]()
(2)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,所以函数
在
=
时取得极小值,这个极小值就是最小值.
.
这时
(km)
因此,当污水处理厂建在矩形区域内且到A、B的距离均为
(km)时,铺设的排污管道总长度最短.
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