13.(20分)(2009·福建高考)如图1,某市拟在长为8 km的道路OP的一侧修建一条运动赛道.赛道的前一部分为曲线段OSM,该曲线段为函数y=Asinωx(A>0,ω>0),x∈[0,4]的图象,且图象的最高点为S(3,2);赛道的后一部分为折线段MNP.为保证参赛运动员的安全,限定∠MNP=120°.

图1

(1)求A,ω的值和M,P两点间的距离;

(2)应如何设计,才能使折线段赛道MNP最长?

图2

解:解法1:(1)依题意,有A=2,=3,

又T=,∴ω=.

∴y=2sinx.

当x=4时,y=2sin=3,

∴M(4,3).又P(8,0),

∴MP==5.

(2)在△MNP中,∠MNP=120°,MP=5.

设∠PMN=θ,则0°<θ<60°.

由正弦定理得==,   www.k@s@5@               高#考#资#源#网

∴NP=sinθ,MN=sin(60°-θ).

故NP+MN=sinθ+sin(60°-θ)

=(sinθ+cosθ)=sin(θ+60°).

∵0°<θ<60°,∴当θ=30°时,折线段赛道MNP最长.

亦即,将∠PMN设计为30°时,折线段赛道MNP最长.

解法2:(1)同解法1.

(2)在△MNP中,∠MNP=120°,MP=5,

由余弦定理得

MN2+NP2-2MN·NP·cos∠MNP=MP2,

即MN2+NP2+MN·NP=25.

故(MN+NP)2-25=MN·NP≤()2,

从而(MN+NP)2≤25,即MN+NP≤,

当且仅当MN=NP时等号成立.

亦即,设计为MN=NP时,折线段赛道MNP最长.

注:本题第(2)问答案及其呈现方式均不唯一.除了解法1、解法2给出的两种设计方式,还可以设计为:①N(,);②N(,);③点N在线段MP的垂直平分线上等.

 0  55931  55939  55945  55949  55955  55957  55961  55967  55969  55975  55981  55985  55987  55991  55997  55999  56005  56009  56011  56015  56017  56021  56023  56025  56026  56027  56029  56030  56031  56033  56035  56039  56041  56045  56047  56051  56057  56059  56065  56069  56071  56075  56081  56087  56089  56095  56099  56101  56107  56111  56117  56125  447348 

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