- 基本不等式及其应用
- 共6247题
如图所示,一科学考察船从港口O出发,沿北偏东α角的射线OZ方向航行,而在离港口
(a为正常数)海里的北偏东β角的A处有一个供给科考船物资的小岛,其中
,
.现指挥部需要紧急征调沿海岸线港口O正东m(
)海里的B处的补给船,速往小岛A装运物资供给科考船,该船沿BA方向全速追赶科考船,并在C处相遇.经测算当两船运行的航向与海岸线OB围成的三角形OBC的面积最小时,这种补给最适宜.
(1)求S关于m的函数关系式S(m);
(2)应征调m为何值处的船只,补给最适宜.
正确答案
解:以O为原点,正北方向为轴建立直角坐标系,直线OZ的方程为y=3x①,
(1)设A(x0,y0),∵cosβ=,∴sinβ=
,
则x0=asinβ=3a,y0=
acosβ=2a,∴A(3a,2a).
又B(m,0),则直线AB的方程为y= (x-m) ②
由①、②解得,C(,
),
∴S(m)=S△OBC=|OB||yc|=
×m×
=
(m>
a).
(2)S(m)==a[(m-
a)+
+
a]≥
当且仅当m-a=
,即m=
时,等号成立,
故当m=海里时,补给最适宜.
解析
解:以O为原点,正北方向为轴建立直角坐标系,直线OZ的方程为y=3x①,
(1)设A(x0,y0),∵cosβ=,∴sinβ=
,
则x0=asinβ=3a,y0=
acosβ=2a,∴A(3a,2a).
又B(m,0),则直线AB的方程为y= (x-m) ②
由①、②解得,C(,
),
∴S(m)=S△OBC=|OB||yc|=
×m×
=
(m>
a).
(2)S(m)==a[(m-
a)+
+
a]≥
当且仅当m-a=
,即m=
时,等号成立,
故当m=海里时,补给最适宜.
定义“*”运算:对任意实数x,y满足x*y=axy+b(x+y),其中a,b为正实数,已知1*2=4,则ab取最大值时,a=______.
正确答案
1
解析
解:由题意x*y=axy+b(x+y),及1*2=4,
得2a+3b=4,a,b为正实数,
∴4=2a+3b,
∴,
当且仅当2a=3b,即2a+2a=4时取等号,∴a=1.
故答案为:1.
函数y=3x2+的最小值是( )
正确答案
解析
解:令t=x2+1(t≥1),
则y=3(t-1)+=3t+
-3≥2
-3=6
-3,
当且仅当3t=,
即t=时,函数y=3x2+
的最小值是6
-3.
故选D.
某农户准备建一个水平放置的直四棱柱形储水窖(如图),其中直四棱柱的高AA1=10m,两底面ABCD,A1B1C1D1是高为2m,面积为10m2的等腰梯形,且∠ADC=θ(0<θ<
).若储水窖顶盖每平方米的造价为100元,侧面每平方米的造价为400元,底部每平方米的造价为500元.
(1)试将储水窖的造价y表示为θ的函数;
(2)该农户如何设计储水窖,才能使得储水窖的造价最低,最低造价是多少元(取=1.73).
正确答案
解:(1)过A作AE⊥DC,垂足为E,则AE=2,
,
令AB=x,从而,
故,
解得,
,(4分)
所以y=(20+2AD×10)×400+(10AB)×500+(10CD)×100
==
(7分)
(2)因为,
所以(10分)
令y‘=0,则,
当时,y'<0,此时函数y单调递减;
当时,y'>0,此时函数y单调递增.
所以当时,
.
答:当∠ADC=60°时,等价最低,最低造价为51840元.(15分)
解析
解:(1)过A作AE⊥DC,垂足为E,则AE=2,
,
令AB=x,从而,
故,
解得,
,(4分)
所以y=(20+2AD×10)×400+(10AB)×500+(10CD)×100
==
(7分)
(2)因为,
所以(10分)
令y‘=0,则,
当时,y'<0,此时函数y单调递减;
当时,y'>0,此时函数y单调递增.
所以当时,
.
答:当∠ADC=60°时,等价最低,最低造价为51840元.(15分)
某制冷设备厂设计生产一种长方形薄板,如图所示,长方形ABCD(AB>AD)的周长为4米,沿AC折叠使B到B′位置,AB′交DC于P.研究发现当ADP的面积最大时最节能,则最节能时ADP的面积为( )
正确答案
解析
解:设AB=x,DP=y,BC=2-x,PC=x-y.
∵x>2-x,∴1<x<2,
∵△ADP≌△CB′P,
∴PA=PC=x-y.
由PA2=AD2+DP2,得(x-y)2=(2-x)2+y2⇒y=2(1-),1<x<2,
记△ADP的面积为S,则S=(1-)(2-x)=3-(x+
)≤3-2
,
当且仅当x=∈(1,2)时,S取得最大值.
故选:B.
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