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,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,

,,所以

当且仅当时取”=”.

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  363993  364001  364007  364011  364017  364019  364023  364029  364031  364037  364043  364047  364049  364053  364059  364061  364067  364071  364073  364077  364079  364083  364085  364087  364088  364089  364091  364092  364093  364095  364097  364101  364103  364107  364109  364113  364119  364121  364127  364131  364133  364137  364143  364149  364151  364157  364161  364163  364169  364173  364179  364187  447090 

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