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“5•12”汶川大地震中,受灾面积大,伤亡惨重,医疗队到达后,都会选择一个合理的...

“5•12”汶川大地震中,受灾面积大,伤亡惨重,医疗队到达后,都会选择一个合理的位置,使伤员能在最短的时间内得到救治.设有三个乡镇,分别位于一个矩形ABCD的两个顶点A,B及CD的中点P处,AB=10km,BC=5km,现要在该矩形的区域内(含边界),且与A,B等距离的一点O处建造一个医疗站,记O点到三个乡镇的距离之和为y.
(1)设∠BAO=θ(rad),将y表示为θ的函数;
(2)试利用(1)的函数关系式确定医疗站的位置,使三个乡镇到医疗站的距离之和最短.

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(1)根据题意知PQ垂直平分AB,在直角三角形中由三角函数的关系可推得OP,从而得出y的函数关系式,注意最后要化为最简形式,确定自变量范围. (2)欲确定污水处理厂的位置,使铺设的污水管道的总长度最短也就是最小值问题,(1)中已求出函数关系式,故可以利用导数求解最值,注意结果应与实际情况相符合. 【解析】 (1):延长PO,交AB于Q,由条件知PQ垂直平分AB,若∠BAO=θ(rad), 则 ,故 ,又OP=5-5tanθ, 所以 y=OA+OB+OP=; (2),令y′=0得sin ,因为 ,所以θ=,当 时,y′<0,y是θ的减函数;当 时,y′>0,y是θ的增函数,所以当θ=时,.这时点P位于线段AB的中垂线上,在矩形区域内且距离AB边 km处.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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