综合题14.0分
理科数学

21.节能环保日益受到人们的重视,水污染治理也已成为“十三五”规划的重要议题.某地有三家工厂,分别位于矩形的两个顶点的中点处,km,km,为了处理三家工厂的污水,现要在该矩形区域上(含边界),且与等距离的一点处,建造一个污水处理厂,并铺设三条排污管道.设(弧度),排污管道的总长度为km.

(1)将表示为的函数;

(2)试确定点的位置,使铺设的排污管道的总长度最短,并求总长度的最短公里数(精确到0.01 km).

正确答案及相关解析

正确答案

(1));

(2)点中垂线上离点距离为km处,取得最小值km.

解析

(1)由已知得

(其中)                   

(2)记,则,则有

解得                                     

由于,所以,当,即点中垂线上离点距离为

km处,

考查方向

本题以实际问题为背景,主要考查函数解析式的构建以及函数最值的求解,考查数学建模的能力,是中档题.以实际问题为背景的生活中的优化问题,这类问题在近几年各省市的高考试卷中频频出现,是高考的热点问题.这类问题往往涉及到建立函数关系式和函数的最值,一般先设自变量、因变量,建立函数关系式,并确定其定义域,求最值时可利用三角函数的有界性、函数的单调性,也可直接利用导数求最值,要掌握求最值的方法和技巧.也注意结果应与实际情况相符合.

解题思路

先建立函数,再利用三角函数的有界性求的范围,最后得到需要的结果.

易错点

建立函数过程中,容易遗忘定义域,还要注意实际情况;求最值的有多种方法,还要注意结果应与实际情况相符合.

知识点

函数模型的选择与应用 解三角形的实际应用