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在距A城市45米的B地发现金属矿 高中数学 在线等在距A城市45KM的B地发现金属矿,由A至某芳香有一条延伸铁路AX,B到该铁路的距离是27KM,欲运送物资于AB之间,拟定在铁路AX上的某一点C建一条公路到B,已知公路的运费是铁路的2倍,问C点到A点的距离是多少时,总运费最低?在线等

2019-05-29

在距A城市45米的B地发现金属矿 高中数学 在线等
在距A城市45KM的B地发现金属矿,由A至某芳香有一条延伸铁路AX,B到该铁路的距离是27KM,欲运送物资于AB之间,拟定在铁路AX上的某一点C建一条公路到B,已知公路的运费是铁路的2倍,问C点到A点的距离是多少时,总运费最低?在线等
优质解答
作BH⊥AX,则BH=27
∴AH=√(45^2-27^2)=36
设HC=x,则BC=√(27^2+x^2)
设铁路运费是1,则公路运费是2
再设总运费为y
则y=36-x+2√(27^2+x^2) (0≤x≤36)
=-x+36+2√(x^2+729)
令u=√(x^2+729)……① (27≤u≤45)
则y=-x+2u+36 ,即x=2u+36-y……②
又由①知 :u^2-x^2=729……③
下面就看图形了:③是以(u,x)为动点的等轴双曲线,a=27
请你画个图形:焦点在u轴(横轴)上,且是右枝
②是经过双曲线上的点且斜率为2的直线,36-y就是这
条直线在x轴(纵轴)上的截距
以下只须你求出36-y的最大值,即可求出y的最小值了(直线和双曲线的
右枝相切时的截距)
不妨设m=36-x ,则②变为x=2u+m ……④
③与④联立得3u^2+4mu+m^2+729=0 ……⑤
△=(4m)^2-4·3(m^2+729)=0
解得m^2=2187 取m=-27√3
代入⑤得u=18√3 ,再代入①得x=9√3
这时AC=36-9√3
∴当A到C的距离是36-9√3(km)时,y最小
作BH⊥AX,则BH=27
∴AH=√(45^2-27^2)=36
设HC=x,则BC=√(27^2+x^2)
设铁路运费是1,则公路运费是2
再设总运费为y
则y=36-x+2√(27^2+x^2) (0≤x≤36)
=-x+36+2√(x^2+729)
令u=√(x^2+729)……① (27≤u≤45)
则y=-x+2u+36 ,即x=2u+36-y……②
又由①知 :u^2-x^2=729……③
下面就看图形了:③是以(u,x)为动点的等轴双曲线,a=27
请你画个图形:焦点在u轴(横轴)上,且是右枝
②是经过双曲线上的点且斜率为2的直线,36-y就是这
条直线在x轴(纵轴)上的截距
以下只须你求出36-y的最大值,即可求出y的最小值了(直线和双曲线的
右枝相切时的截距)
不妨设m=36-x ,则②变为x=2u+m ……④
③与④联立得3u^2+4mu+m^2+729=0 ……⑤
△=(4m)^2-4·3(m^2+729)=0
解得m^2=2187 取m=-27√3
代入⑤得u=18√3 ,再代入①得x=9√3
这时AC=36-9√3
∴当A到C的距离是36-9√3(km)时,y最小
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