如图,在南北方向有一条公路,一半径为100m的圆形广场(圆心-查字典问答网
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来自蒋树强的问题

  如图,在南北方向有一条公路,一半径为100m的圆形广场(圆心为O)与此公路一边所在直线l相切于点A.点P为北半圆弧(弧APB)上的一点,过P作直线l的垂线,垂足为Q.计划在ΔPAQ内(图中阴影部分)

  如图,在南北方向有一条公路,一半径为100m的圆形广场(圆心为O)与此公路一边所在直线l相切于点A.点P为北半圆弧(弧APB)上的一点,过P作直线l的垂线,垂足为Q.计划在ΔPAQ内(图中阴影部分)进行绿化.设ΔPAQ的面积为S(单位:).

  (1)设∠BOP=α(rad),将S表示为α的函数;

  (2)确定点P的位置,使绿化面积最大,并求出最大面积.

  ____

1回答
2019-06-26 16:40
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倪中坚

  【分析】(1)若∠BOP=α,则P点坐标(x,y)中,x=AQ=100sinα,y=PQ=100+100cosα,α∈(0,π),根据三角形面积公式,我们易将S表示为α的函数.

  (2)由(1)中结论,我们可利用导数法,判断函数的单调性,进而求出函数的最大值,即最大绿化面积.

  (1)AQ=100sinα,PQ=100+100cosα,α∈(0,π),

  则ΔPAQ的面积

  =5000(sinα+sinαcosα),(0<α<π).

  (2)S'=5000(cosα+cos2α-sin2α)

  =5000(2cos2α+cosα-1)

  =5000(2cosα-1)(cosα+1),

  令,cosα=-1(舍去),此时.

  当时,,关于α为增函数;

  当时,,关于α为减函数.

  ∴当时,(m2),此时PQ=150m.

  答:当点P距公路边界l为150m时,绿化面积最大,

  【点评】本题考查的知识点是在实际问题中建立三角函数的模型,及利用导数计算,闭区间上函数的最值.在构造函数时,一定要根据P为北半圆弧(弧APB)上的一点,限制0<α<π,这是本题中易忽略的点.

2019-06-26 16:43:42

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