一條河寬1千米,兩岸各有一座城市A與B,A與B的直線距離是4千米,今需鋪設(shè)一條要電纜線連接A與B.已知地下電纜的修建費(fèi)是2萬元/千米,水下電纜的修建費(fèi)是4萬元/千米,假設(shè)河兩岸是平行的直線(沒有彎曲),問應(yīng)如何鋪設(shè)電纜方可使總施工費(fèi)用最少?

解:如題圖所示,AD是水下電纜,DB是地下電纜.作AC⊥BD,AC=1,AB=4,則BC=,設(shè)∠CAD=θ,則θ∈(0,arccos).?∵AD= =secθ,BD=BC-CD=-tanθ,依題意,由A、B鋪設(shè)電纜的總費(fèi)用為y=4secθ+2(-tanθ)=+2.?設(shè)μ=(μ>0),則2sinθ+μcosθ=4.?∴sin(θ+φ)=φ=arctan.∵ sin(θ+φ)≤1.?∴≥4,解得μ≥2.?∴ymin=2+2.?此時(shí)φ=arctan=,θ=,BD=-.?因此,水下電纜應(yīng)從距B城(-)千米處向A城鋪設(shè),總施工費(fèi)用最少.

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