题目内容
如图所示:一吊灯的下圆环直径为4m,圆心为O,通过细绳悬挂在天花板上,圆环呈水平状态,并且与天花板的距离(即OB)为2m,在圆环上设置三个等分点A1,A2,A3.点C为OB上一点(不包含端点O、B),同时点C与点A1,A2,A3,B均用细绳相连接,且细绳CA1,CA2,CA3的长度相等.设细绳的总长为ym.(1)设∠CA1O=θ(rad),将y表示成θ的函数关系式;
(2)请你设计θ,当角θ正弦值的大小是多少时,细绳总长y最小,并指明此时 BC应为多长.
【答案】分析:(1)由于细绳的总长包括CB长及CA1,CA2,CA3的长,
,CO=2tanθ,故可表示细绳的总长;
(2)利用导数法求函数的最小值,由于是单峰函数,故极值点就为最值点,所以利用求极值的方法可求最值.
解答:
解:(1)在Rt△COA1中,
,CO=2tanθ,…(2分)
=
(
)…(7分)
(2)
,
令y'=0,则
…(12分)
当
时,y'>0;
时,y'<0,
∵y=sinθ在
上是增函数
∴当角θ满足
时,y最小,最小为
;此时BC=
m …(16分)
点评:本题的考点是已知三角函数模型的应用问题,主要考查引进角参数,构建三角函数模型,同时考查利用导数法求函数的最小值,由于是单峰函数,故极值点就为最值点
(2)利用导数法求函数的最小值,由于是单峰函数,故极值点就为最值点,所以利用求极值的方法可求最值.
解答:
(2)
令y'=0,则
当
∵y=sinθ在
∴当角θ满足
点评:本题的考点是已知三角函数模型的应用问题,主要考查引进角参数,构建三角函数模型,同时考查利用导数法求函数的最小值,由于是单峰函数,故极值点就为最值点
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