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,求细绳总长y的最小值,并求出此时BC的长度.
在RT△COA1中,设∠OA1C=θ,则CA1=
,CO=2tanθ,
∵y=3CA1+CB=
+2-2tanθ=
+2(0<θ<
),
∴y′=2×
=
,
令y′=0,则sinθ=
.
当sinθ>
时,y′>0;sinθ<
时,y′<0,
∵y=sinθ在[0,
]上是增函数,
∴当角θ满足sinθ=
时,y最小为4
+2;此时BC=2-
m.
| 2 |
| cosθ |
∵y=3CA1+CB=
| 6 |
| cosθ |
| 2(3-sinθ) |
| cosθ |
| π |
| 4 |
∴y′=2×
| -cos2θ-(3-sinθ)(-sinθ) |
| cos2θ |
| 2(3sinθ-1) |
| cos2θ |
令y′=0,则sinθ=
| 1 |
| 3 |
当sinθ>
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
∵y=sinθ在[0,
| π |
| 4 |
∴当角θ满足sinθ=
| 1 |
| 3 |
| 2 |
| ||
| 2 |
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