题目内容
如图,现要在边长为
的正方形
内建一个交通“环岛”.正方形的四个顶点为圆心在四个角分别建半径为
(
不小于
)的扇形花坛,以正方形的中心为圆心建一个半径为
的圆形草地.为了保证道路畅通,岛口宽不小于
,绕岛行驶的路宽均不小于
.
![]()
(1)求
的取值范围;(运算中
取
)
(2)若中间草地的造价为
元
,四个花坛的造价为
元
,其余区域的造价为
元
,当
取何值时,可使“环岛”的整体造价最低?
【答案】
(1)
,(2)
.
【解析】
试题分析:(1)解决应用题问题首先要解决阅读问题,具体说就是要会用数学式子正确表示数量关系,本题根据半径、岛口宽、路宽限制条件列方程组,即可得
的取值范围;其难点在路宽最小值的确定,观察图形易知路宽最小值应在正方形对角线连线上取得,(2)本题解题思路清晰,就是根据草地、花坛、其余区域的造价列函数关系式,再由导数求最值.难点在所列函数解析式是四次,其导数为三次,在判定区间导数符号时需细心确定,要解决这一难点,需充分利用因式分解简化式子结构.
试题解析:(1)由题意得,
4分
解得
即
. 7分
(2)记“环岛”的整体造价为
元,则由题意得
![]()
, 10分
令
,则
,
由
,解得
或
, 12分
列表如下:
| 9 | (9,10) | 10 | (10,15) | 15 |
|
| - | 0 | + | 0 |
|
| ↘ | 极小值 | ↗ |
|
所以当
,
取最小值.
答:当
时,可使“环岛”的整体造价最低. 14分
考点:利用导数求最值,解不等式.
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