【題目】如圖所示,某區(qū)有一塊空地,其中,.當(dāng)?shù)貐^(qū)政府規(guī)劃將這塊空地改造成一個(gè)旅游景點(diǎn),擬在中間挖一個(gè)人工湖,其中都在邊上,且,挖出的泥土堆放在地帶上形成假山,剩下的地帶開設(shè)兒童游樂場(chǎng).為安全起見,需在的周圍安裝防護(hù)網(wǎng).

1)當(dāng)時(shí),求防護(hù)網(wǎng)的總長(zhǎng)度;

2)若要求挖人工湖用地的面積是堆假山用地的面積的倍,試確定的大;

3)為節(jié)省投入資金,人工湖的面積要盡可能小,問如何設(shè)計(jì)施工方案,可使的面積最小?最小面積是多少?

【答案】123)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),的面積取最小值為

【解析】

1)根據(jù)題意可得,在中,利用余弦定理求出,從而可得,即,進(jìn)而可得為正三角形,即求解.

2)設(shè),利用三角形的面積公式,在中,利用正弦定理可得,從而,即,即求解.

3)設(shè),由(2)知,在中,利用正弦定理可得,利用三角形的面積公式可得,再利用二倍角公式以及輔助角公式結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)即可求解.

1中,,

中,,

由余弦定理,得,

,即,

為正三角形,所以的周長(zhǎng)為,

即防護(hù)網(wǎng)的總長(zhǎng)度為.

2)設(shè),

,即,

中,由,得,

從而,即,由,

,,即.

3)設(shè),由(2)知

又在中,由,得,

,

當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),

的面積取最小值為.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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