如圖,△ABC是形狀為正三角形的一塊地,為了綠化需要現(xiàn)在線段AB上取一點(diǎn)P,在AC上取一點(diǎn)Q,用直線段或折線段或曲線段連接PQ,將△ABC分為面積相等的兩塊地,分別種上兩種花草.
(1)如果用直線段連接PQ,那么當(dāng)P、Q處于什么位置時(shí),線段PQ的長(zhǎng)度最?
(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)連接PQ的一種方式,使得連接PQ的長(zhǎng)度比(1)中計(jì)算的長(zhǎng)度更小.
分析:(1)設(shè)AP=a,AQ=b,正三角形的邊長(zhǎng)為c,根據(jù)PQ將△ABC分為面積相等的兩塊地,可得ab=
1
2
c2
,利用基本不等式可求PQ的最小值;
(2)若AP為圓弧,則設(shè)AP=a,PQ=
π
3
a,根據(jù)PQ將△ABC分為面積相等的兩塊地,可求弧PQ的長(zhǎng)度,比較可得答案.
解答:解:(1)設(shè)AP=a,AQ=b,正三角形的邊長(zhǎng)為c,則
∵PQ將△ABC分為面積相等的兩塊地
ab=
1
2
c2

PQ2=a2+b2-ab≥ab=
1
2
c2

當(dāng)且僅當(dāng)a=b=
2
2
c
時(shí),PQ取得最小為
2
2
c
,此時(shí)AP=AQ=
2
2
AB

(2)若AP為圓弧,則設(shè)AP=a,PQ=
π
3
a,
∵PQ將△ABC分為面積相等的兩塊地
1
6
πa2=
3
8
c2

a2=
3
3
c2

PQ2=
3
π
12
c2
1
2
c2

故滿足題意.
點(diǎn)評(píng):本題以實(shí)際問(wèn)題為載體,考查優(yōu)化設(shè)計(jì),考查了基本不等式的運(yùn)用,考查扇形的弧長(zhǎng)及面積公式.
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3
,△ABC內(nèi)角A、B、C所對(duì) 邊分別為a、b、c,a>b,且bcosB=acosA
(1)判斷三角形△ABC的形狀;
(2)記∠ACM=θ,f(θ)=
1
AC
+
1
BC
,求f(θ)的最大值.

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90°
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(2)設(shè)AD=x,ED=y.(ⅰ)求用x表示y的函數(shù)關(guān)系式;(ⅱ)若DE是消防水管,為節(jié)約成本,希望它最短,DE的位置應(yīng)在哪里?若DE是參觀線路,則希望它最長(zhǎng),DE的位置又應(yīng)在哪里?請(qǐng)給以說(shuō)明.

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(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)連接PQ的一種方式,使得連接PQ的長(zhǎng)度比(1)中計(jì)算的長(zhǎng)度更。

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