3.(2009山东卷理)(本小题满分12分)

两县城A和B相距20km,现计划在两县城外以AB为直径的半圆弧上选择一点C建造垃圾处理厂,其对城市的影响度与所选地点到城市的的距离有关,对城A和城B的总影响度为城A与城B的影响度之和,记C点到城A的距离为x km,建在C处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度为y,统计调查表明:垃圾处理厂对城A的影响度与所选地点到城A的距离的平方成反比,比例系数为4;对城B的影响度与所选地点到城B的距离的平方成反比,比例系数为k ,当垃圾处理厂建在的中点时,对城A和城B的总影响度为0.065.

(1)将y表示成x的函数;

(11)讨论(1)中函数的单调性,并判断弧上是否存在一点,使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小?若存在,求出该点到城A的距离;若不存在,说明理由。

解法一:(1)如图,由题意知AC⊥BC,,

其中当时,y=0.065,所以k=9

所以y表示成x的函数为

(2),,令得,所以,即,当时, ,即所以函数为单调减函数,当时, ,即所以函数为单调增函数.所以当时, 即当C点到城A的距离为时, 函数有最小值.

解法二: (1)同上.

(2)设,

则,,所以

当且仅当即时取”=”.

下面证明函数在(0,160)上为减函数, 在(160,400)上为增函数.

设0<m1<m2<160,则

 

,

因为0<m1<m2<160,所以4>4×240×240

9 m1m2<9×160×160所以,

所以即函数在(0,160)上为减函数.

同理,函数在(160,400)上为增函数,设160<m1<m2<400,则

因为1600<m1<m2<400,所以4<4×240×240, 9 m1m2>9×160×160

所以,

所以即函数在(160,400)上为增函数.

所以当m=160即时取”=”,函数y有最小值,

所以弧上存在一点,当时使建在此处的垃圾处理厂对城A和城B的总影响度最小.

[命题立意]:本题主要考查了函数在实际问题中的应用,运用待定系数法求解函数解析式的 能力和运用换元法和基本不等式研究函数的单调性等问题.

 0  55510  55518  55524  55528  55534  55536  55540  55546  55548  55554  55560  55564  55566  55570  55576  55578  55584  55588  55590  55594  55596  55600  55602  55604  55605  55606  55608  55609  55610  55612  55614  55618  55620  55624  55626  55630  55636  55638  55644  55648  55650  55654  55660  55666  55668  55674  55678  55680  55686  55690  55696  55704  447348 

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