题文
如图,两个工厂A、B相距2km,点O为AB的中点,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,比例系数为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,比例系数为4,办公楼与A、B两厂的“总噪音影响度”y是A、B两厂“噪音影响度”的和,设AP为xkm.
(1)求“总噪音影响度”y关于x的函数关系式,并求出该函数的定义域;
(2)当AP为多少时,“总噪音影响度”最小? 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)y=
(

≤x≤

)(2)AP=

km
解析
(1)(解法1)如图,连结OP,
设∠AOP=α,则

≤α≤

.
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,∴y=

.
∵

≤α≤

,∴

≤x≤

,∴y=

(

≤x≤

).

(解法2)建立如图所示的直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0),设P(m,n),则PA2=(m+1)2+n2,PB2=(m-1)2+n2.
∵m2+n2=4,PA=x,
∴PB2=10-x2(后面解法过程同解法1).
(2)(解法1)y=

=

[x2+(10-x2)]
=

(5+

)≥

(5+2

)=

,
当且仅当

,即x=

∈[

,

]时取等号.
故当AP=

km时,“总噪音影响度”最小.
(解法2)由y=

,得
y′=-

.
∵

≤x≤

,∴令y′=0,得x=

,且当x∈

时,y′<0;当x∈(

,

]时,y′>0.∴x=

时,y=

取极小值,也即最小值.故当AP=

km时,“总噪音影响度”最小
考点
据考高分专家说,试题“如图,两个工厂A、B相距2km,点O为A.....”主要考查你对 [函数的定义域、值域 ]考点的理解。 函数的定义域、值域定义域、值域的概念:
自变量取值范围叫做函数的定义域,函数值的集合叫做函数的值域。
1、求函数定义域的常用方法有:
(1)根据解析式要求如偶次根式的被开方大于零,分母不能为零等;
(2)根据实际问题的要求确定自变量的范围;
(3)根据相关解析式的定义域来确定所求函数自变量的范围;
(4)复合函数的定义域:如果y是u的函数,而u是x的函数,即y=f(u),u=g(x),那么y=f[g(x)]叫做函数f与g的复合函数,u叫做中间变量,设f(x)的定义域是x∈M,g(x)的定义域是x∈N,求y=f[g(x)]的定义域时,则只需求满足
的x的集合。设y=f[g(x)]的定义域为P,则
。
3、求函数值域的方法:
(1)利用一些常见函数的单调性和值域,如一次函数,二次函数,反比例函数,指数函数,对数函数,三角函数,形如
(a,b为非零常数)的函数;
(2)利用函数的图象即数形结合的方法;
(3)利用均值不等式;
(4)利用判别式;
(5)利用换元法(如三角换元);
(6)分离法:分离常数与分离参数两种形式;
(7)利用复合函数的单调性。(注:二次函数在闭区间上的值域要特别注意对称轴与闭区间的位置关系,含字母时要注意讨论)


