某運輸裝置如圖所示,其中鋼結(jié)構(gòu)ABD是AB=BD=l,∠B=
π
3
的固定裝置,AB上可滑動的點C使CD垂直與底面(C不A,B與重合),且CD可伸縮(當CD伸縮時,裝置ABD隨之繞D在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)),利用該運輸裝置可以將貨物從地面D處沿D→C→A運送至A處,貨物從D處至C處運行速度為v,從C處至A處運行速度為3v.為了使運送貨物的時間t最短,需在運送前調(diào)整運輸裝置中∠DCB=θ的大小.
(1)當θ變化時,試將貨物運行的時間t表示成θ的函數(shù)(用含有v和l的式子);
(2)當t最小時,C點應設計在AB的什么位置?
考點:已知三角函數(shù)模型的應用問題,集合的含義,函數(shù)解析式的求解及常用方法,三角函數(shù)的最值
專題:應用題,解三角形
分析:第(1)問,時間t分成兩段,從D到C設為t1,從C到A設為t2,要建立t與θ的函數(shù)關系,需要構(gòu)造三角形,利用正余弦定理解決.第(2)問,根據(jù)第(1)問三角函數(shù)的形式,當θ=
π
2
時,t取最小值.
解答: 解:(1)如圖,連接AD,在△ACD中,AB=BD=l,∠B=
π
3

∴AD=l,∠A═
π
3

∵貨物從D處至C處運行速度為v,設運行的時間為t1,則CD=vt1,
 貨物從C處至A處運行速度為3v,設運行的時間為t2,則AC=3vt2,
∴在△ACD中,由正弦定理得,
vt1
sinA
=
l
sin(π-θ)
3vt2
sin(θ-
π
3
)
=
l
sin(π-θ)
 
t1=
3
l
2vsinθ
,t2=
lsin(θ-
π
3
)
3vsinθ

t=t1+t2=
3
l
2vsinθ
+
lsin(θ-
π
3
)
3vsinθ

=
3
3
l+2lsin(θ-
π
3
)
6vsinθ
,(
π
3
<θ<
3
);
(2)由(1)知當θ=
π
2
,t最小,即C在AB的中點時,t取最小值.
點評:本題考查了三解函數(shù)及解三角形知識的綜合應用,難度較大,關鍵是通過構(gòu)造三角形利用正余弦定理構(gòu)建三角函數(shù)模型.
練習冊系列答案
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2

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(Ⅱ)求二面角B-PD-C的余弦值;
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2
6
9
,若存在,指出點Q的位置,若不存在,說明理由.

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為了更好地普及消防知識,增強安全意識,某校舉行了一次消防知識競賽,其中一道題是連線題,要求將4種不同消防工具與它們的4種不同的用途一對一連線,規(guī)定:每連對一條得5分,連錯一條的得負2分,某參賽者隨機用4條線把消防工具一對一全部連接起來
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已知函數(shù)y=f(x)的圖象在點M(1,f(x))處的切線方程是y=
1
2
x+2,
(1)求f(1)+f′(1)的值.
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(Ⅰ)根據(jù)以上數(shù)據(jù)建立一個2×2列聯(lián)表;
(Ⅱ)試判斷是否有97.5%的把握認為“休閑方式與性別有關”?
下面臨界值表僅供參考:
P(K2≥k) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
(參考公式:K2=
n(ad-bc)2
(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)2
,其中n=a+b+c+d)

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在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若3a=5b,且sinA是sinB與sinC的等差中項,則角C=
 

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