题文
如图,某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD的两个顶点A、B及CD的中点P处,AB=20km,BC=10km。为了处理三家工厂的污水,现要在该矩形区域上(含边界),且与A、B等距离的一点O处,建造一个污水处理厂,并铺设三条排污管道AO、BO、PO,设排污管道的总长度为ykm,(Ⅰ)按下列要求建立函数关系:
(ⅰ)设∠BAO=θ(rad),将y表示为θ的函数;
(ⅱ)设PO=x(km),将y表示成x的函数;
(Ⅱ)请你选用(Ⅰ)中的一个函数关系,确定污水处理厂的位置,使铺设的排污管道的总长度最短.

题型:未知 难度:其他题型
答案
解:(Ⅰ)(ⅰ)如图,延长PO交AB于点Q,由题设可知

,AO=BO,PO=10-OQ,
在Rt△AQO中,

,
所以,

,
又易知

,
故y用θ表示的函数为

。
(ⅱ)由题设可知,在Rt△AQO中,

,
则

,显然0≤x≤10,
所以y用x表示的函数为

。

(Ⅱ)选用(Ⅰ)中的函数关系

,
来确定符合要求的污水处理厂的位置.
因为

,
所以

,
由y′=0得

,
因

,故

,
当

时,y′<0;当

时,y′>0,
所以函数y在

时取得极小值,这个极小值就是函数y在

上的最小值,
当

时,

。
因此,当污水处理厂建在矩形区域内且到A、B两点的距离均为

时, 铺设的排污管道的总长度最短.
解析
该题暂无解析
考点
据考高分专家说,试题“如图,某地有三家工厂,分别位.....”主要考查你对 [函数解析式的求解及其常用方法 ]考点的理解。 函数解析式的求解及其常用方法函数解析式的常用求解方法:
(1)待定系数法:(已知函数类型如:一次、二次函数、反比例函数等):若已知f(x)的结构时,可设出含参数的表达式,再根据已知条件,列方程或方程组,从而求出待定的参数,求得f(x)的表达式。待定系数法是一种重要的数学方法,它只适用于已知所求函数的类型求其解析式。
(2)换元法(注意新元的取值范围):已知f(g(x))的表达式,欲求f(x),我们常设t=g(x),从而求得
,然后代入f(g(x))的表达式,从而得到f(t)的表达式,即为f(x)的表达式。
(3)配凑法(整体代换法):若已知f(g(x))的表达式,欲求f(x)的表达式,用换元法有困难时,(如g(x)不存在反函数)可把g(x)看成一个整体,把右边变为由g(x)组成的式子,再换元求出f(x)的式子。
(4)消元法(如自变量互为倒数、已知f(x)为奇函数且g(x)为偶函数等):若已知以函数为元的方程形式,若能设法构造另一个方程,组成方程组,再解这个方程组,求出函数元,称这个方法为消元法。
(5)赋值法(特殊值代入法):在求某些函数的表达式或求某些函数值时,有时把已知条件中的某些变量赋值,使问题简单明了,从而易于求出函数的表达式。


