如圖,建立平面直角坐標系xoy,x軸在地平面上,y軸垂直于地平面,單位長度為1千米,某炮位于坐標原點.已知炮彈發(fā)射后的軌跡在方程y=kx-
1
20
(1+k2)x2(k>0)表示的曲線上,其中k與發(fā)射方向有關.炮的射程是指炮彈落地點的橫坐標.
(Ⅰ)求炮的最大射程;
(Ⅱ)設在第一象限有一飛行物(忽略其大。,其飛行高度為3.2千米,試問它的橫坐標a不超過多少時,炮彈可以擊中它?請說明理由.
考點:二次函數(shù)的性質(zhì)
專題:函數(shù)的性質(zhì)及應用
分析:(1)求炮的最大射程即求  y=kx-
1
20
(1+k2)x2(k>0)與x軸的橫坐標,求出后應用基本不等式求解.
(2)求炮彈擊中目標時的橫坐標的最大值,由一元二次方程根的判別式求解.
解答: 解:(1)在 y=kx-
1
20
(1+k2)x2(k>0)中,令y=0,得 kx-
1
20
(1+k2)x2=0.                  
由實際意義和題設條件知x>0,k>0.
x=
20k
1+k2
=
20
k+
1
k
20
2
=10
當且僅當k=1時取等號.
∴炮的最大射程是10千米.
(2)∵a>0,∴炮彈可以擊中目標等價于存在 k>0,使ka-
1
20
(1+k2)a2=3.2成立,
即關于k的方程a2k2-20ak+a2+64=0有正根.
由韋達定理滿足兩根之和大于0,兩根之積大于0,
故只需△=400a2-4a2(a2+64)≥0得a≤6.
此時,k=
20a±
2a2
>0

∴當a不超過6千米時,炮彈可以擊中目標
點評:本題考查的知識要點:函數(shù)模型的應用,基本不等式的應用,考察級學生解決實際問題的能力,屬于中檔題型.
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