题文
扬州某地区要建造一条防洪堤,其横断面为等腰梯形,腰与底边成角为
(如图),考虑到防洪堤坚固性及石块用料等因素,设计其横断面要求面积为

平方米,且高度不低于

米.记防洪堤横断面的腰长为

(米),外周长(梯形的上底线段

与两腰长的和)为

(米).

⑴求

关于

的函数关系式,并指出其定义域;
⑵要使防洪堤横断面的外周长不超过

米,则其腰长

应在什么范围内?
⑶当防洪堤的腰长

为多少米时,堤的上面与两侧面的水泥用料最省(即断面的外周长最小)?求此时外周长的值. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)
;(2)

;(3)外周长的最小值为

米,此时腰长为

米.
解析
(1)将梯形高、上底和下底用

或

表示,根据梯形面积的计算得到

和

的等式,从而解出

,使问题得以解答,但不要忘记根据题目条件确定函数的定义域;(2)由(1)可得

,解这个不等式的同时不要忽略了函数的定义域就可得到结果;(3)即求(1)中函数的最小值,可以用导数判断函数的单调性后再求解,也可利用基本不等式求最小值.
试题解析:⑴

,其中

,

,
∴

,得

, 由

,得

∴

; 6分
⑵

得

∵

∴腰长

的范围是

10分
⑶

,当并且仅当

,即

时等号成立.
∴外周长的最小值为

米,此时腰长为

米。 16分
考点
据考高分专家说,试题“扬州某地区要建造一条防洪堤,其横断面为等.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


