现要设计一个如图所示的金属支架(图中实线所示),设计要求是:支架总高度AH为6米,底座BCDEF是以B为顶点,以CDEF为底面的正四棱锥,C,D,E,F在以半径为1米

发布时间:2020-08-04 14:17:52

现要设计一个如图所示的金属支架(图中实线所示),设计要求是:支架总高度AH为6米,底座BCDEF是以B为顶点,以CDEF为底面的正四棱锥,C,D,E,F在以半径为1米的圆上,支杆AB⊥底面CDEF.市场上,底座单价为每米10元,支杆AB单价为每米20元.设侧棱BC与底面所成的角为θ.
(1)写出tanθ的取值范围;
(2)当θ取何值时,支架总费用y(元)最少?

网友回答

解:(1)因支架总高度AH为6米,且C,D,E,F在以半径为1米的圆上,
∴tanθ的最大值为6.可得tanθ∈(0,6](3分)
(2)(7分)
=,(8分)
设,其中tanθ∈(0,6](9分)
则,..(11分)
当时,;
当时,;当时,;(13分)
则当时,f(θ)取得最小值,满足tanθ∈(0,6)(14分)
则当时,费用y最小(15分)

解析分析:(1)因支架总高度AH为6米,且C,D,E,F在以半径为1米的圆上,所以tanθ的最大值为6,从而得出tanθ的取值范围;(2)先写出支架总费用y的函数表达式:,设,其中tanθ∈(0,6]通过换元转化成积是定值;求和的最小值问题;再利用基本不等式解.

点评:本题给出实际应用问题,考查解三角形、数学上的换元思想和用基本不等式求函数最值等知识,解答的关键是利用三角函数得出总费用y的函数表达式.
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