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2015年高考数学江苏17

(2015江苏卷计算题)

(本小题满分14分)

某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为,山区边界曲线为,计划修建的公路为,如图所示,的两个端点,测得点的距离分别为千米和千米,点的距离分别为千米和千米,以所在的直线分别为轴,建立平面直角坐标系,假设曲线符合函数(其中为常数)模型。

(Ⅰ)求的值;

(Ⅱ)设公路与曲线相切于点,的横坐标为

(ⅰ)请写出公路长度的函数解析式,并写出其定域;

(ⅱ)当为何值时,公路的长度最短?求出最短长度。

【出处】
2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷):理数第17题
【答案】

(Ⅰ)由题意得,,代入曲线的表达式,解得

(Ⅱ)(ⅰ)曲线方程为,在点的切线的斜率为,则在点的切线方程,设直线的横纵截距分别为,因此

(ⅱ),当且仅当,即时,上述等号成立,所以公路最短为

【解析】

本题主要考查函数模型及其应用。

(Ⅰ)根据题意中建立的直角坐标系,写出的坐标,代入曲线的表达式,可求出的值。

(Ⅱ)(ⅰ)对曲线的方程求导,得到在点的切线的斜率,根据直线的点斜式写出在点的切线方程,得到该直线交轴坐标,根据两点距离公式即可得到公路长度的函数解析式。

(ⅱ)根据均值不等式求出的最小值,即可得到取得最小值的值和最短距离

【考点】
函数模型及其应用
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