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设计如图所示的一个结构(该图为轴对称图形),其中△ABC的支撑杆AB,CD由长3的材料折弯而成,AB边的长为2t(1≤t

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/25 16:51:25
设计如图所示的一个结构(该图为轴对称图形),其中△ABC的支撑杆AB,CD由长3的材料折弯而成,AB边的长为2t(1≤t≤3/2)(AC,BC另外用彩色线连接,此处不计);支撑杆曲线AOB拟从以下两种曲线中选择一种:曲线C1是一段余弦曲线(在如图所示的平面直角坐标系中,其解析式为y=1-cosx),此时记结构的最低点O到点C的距离为h1(t);曲线C2是一段抛物线,其焦点到准线的距离为9/8,此时记结构的最低点O到点C的距离为h2(t).
(1,)试分别求出函数h1(t),h2(t)的表达式
(2)要使得点O到点C的距离最大,应该选用哪一种曲线?此时,最大值是多少?

此类题找不到思路
解题思路: 根据题意(题目提供的函数)列出解析式,利用导数(抛物线也可利用对称轴)判断单调性确定最值,比较大小。
解题过程:
设计如图所示的一个结构(该图为轴对称图形),其中△ABC的支撑杆AB,CD由长3的材料折弯而成,AB边的长为2t(1≤t≤3/2)(AC,BC另外用彩色线连接,此处不计);支撑杆曲线AOB拟从以下两种曲线中选择一种:曲线C1是一段余弦曲线(在如图所示的平面直角坐标系中,其解析式为y=1-cosx),此时记结构的最低点O到点C的距离为h1(t);曲线C2是一段抛物线,其焦点到准线的距离为9/8,此时记结构的最低点O到点C的距离为h2(t).
(1) 试分别求出函数h1(t),h2(t)的表达式
(2) 要使得点O到点C的距离最大,应该选用哪一种曲线?此时,最大值是多少?

解:(1) 在如图所示的直角坐标系中,∵ AB=2t, ∴ CD=3-2t,
可知,A的横坐标为-t,B的横坐标为t,
① 若AOB选取函数y=1-cosx,则 A、B的纵坐标均为 1-cost,

② 若AOB选取函数【见附注】,则 A、B的纵坐标均为

, 
(2) ① 由 , 可得
上是减函数, ∴ 最大值为
② 由 ; 可得
上是减函数, ∴ 最大值为
,  ∴
∴ 为能得到OC的最大值,应选取函数, 此时最大值为2-cos1.