解答题某海滨城市坐落在一个三角形海域的顶点O处(如图),一条海岸线AO在城市O的正东方向,另一条海岸线OB在城市O北偏东方向,位于城市O北偏东方向15km的P处有一个美丽的小岛.旅游公司拟开发如下一条旅游观光线路:从城市O出发沿海岸线OA到达C处,再从海面直线航行,途经小岛P到达海岸线OB的D处,然后返回城市O.为了节省开发成本,要求这条旅游观光线路所围成的三角形区域面积最小,问C处应选址何处?并求这个三角形区域的最小面积.
网友回答
解:以O为原点,直线OA为x轴建立平面直角坐标系.直线OB的倾斜角为,
从而直线OB的方程为y=3x.(2分)
由已知∠POC=α,|OP|=15,,得点P的坐标为(9,12).(4分)
设点C的坐标为(t,0),则直线PC的方程为:,(5分)
联立y=3x,得,∴,∴t>5.((7分))
∴(9分)
==120.(11分)
上式当且仅当,即t=10时取等号.
而当t=9时,
∴当t=10时,S△OCD取最小值120.(14分)
答:当C地处于城市O正东方向10km处时,能使三角形区域面积最小,其最小面积为120(km)2.(16分)解析分析:本题利用解析法求解.先以O为原点,直线OA为x轴建立平面直角坐标系.得到直线OB的方程及点P的坐标为,进而得到三角形区域的面积表达式最后利用基本不等式求得面积S△OCD的最小值即可.点评:本小题主要考查函数模型的选择与应用、直线的方程、基本不等式,考查解析法,属于基础题.解决实际问题通常有四个步骤:(1)阅读理解,认真审题;(2)引进数学符号,建立数学模型;(3)利用数学的方法,得到数学结果;(4)转译成具体问题作出解答,其中关键是建立数学模型.