如图,两个工厂A,B相距2km,点O为AB的中点,现要在以O为圆心,2km为半径的圆弧MN上的某一点P处建一幢办公楼,其中MA⊥AB,NB⊥AB.据测算此办公楼受工厂

发布时间:2020-07-31 22:15:19

如图,两个工厂A,B相距2km,点O为AB的中点,现要在以O为圆心,2km为半径的圆弧MN上的某一点P处建一幢办公楼,其中MA⊥AB,NB⊥AB.据测算此办公楼受工厂A的“噪音影响度”与距离AP的平方成反比,比例系数是1,办公楼受工厂B的“噪音影响度”与距离BP的平方也成反比,比例系数是4,办公楼受A,B两厂的“总噪音影响度”y是受A,B两厂“噪音影响度”的和,设AP为xkm.
(Ⅰ)求“总噪音影响度”y关于x的函数关系,并求出该函数的定义域;
(Ⅱ)当AP为多少时,“总噪音影响度”最小?

网友回答

解:(Ⅰ)连接OP,设∠AOP=α,则;
在△AOP中,由余弦定理得x2=12+22-2×1×2cosα=5-4cosα,
在△BOP中,由余弦定理得BP2=12+22-2×1×2cos(π-α)=5+4cosα,
∴BP2=10-x2.则;
∵,则,∴3≤5-4cosα≤7,
∴;
所以,.
(Ⅱ)令t=x2,;
∴;
由y'=0,得,或t=-10(舍去),
当,函数在上单调递减;
当,函数在上单调递增;
∴当时,即时,函数有最小值,
也即当AP为km时,“总噪音影响度”最小.

解析分析:(Ⅰ)连接OP,设∠AOP=α,在△AOP中,由余弦定理得x2,在△BOP中,由余弦定理得BP2,从而得BP与x的关系,所以,“总噪音影响度”;定义域由∠α的取值得出x的取值范围即可.(Ⅱ)用换元法,令t=x2,则;对y求导,令y'=0,得时,函数有最小值,即AP=(km)时,“总噪音影响度”最小即可.

点评:本题考查了余弦定理的应用和导数在求函数最值问题中的应用;用求导法求函数最值时,要先求导,再令导数等于0,并判断导数等于0的点是否为最值点.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!