求作:点D(点D与点B在直线的异侧),使得点D在的角平分线上,且 .
作法:①分别作线段的垂直平分线和线段的垂直平分线 , 直线与交于点O;
②以点O为圆心,的长为半径画圆,与在直线上方的交点为D,则点D就是所求作的点.
证明:连接 , , , , , ,
∵直线垂直平分 , 点O,D都在直线上,
∴ , .
∵直线垂直平分 , 点O在直线上,
∴ ,
∴ ,
∴点A,B,C都在上.
∵点D在上,
∴ . (______)(填推理的依据)
∵ ,
∴ . (______)(填推理的依据)
∴ . (______)(填推理的依据)
∴点D在的角平分线上.
(1)试判断y与x之间的函数关系,并求出函数关系式;
(2)若许愿瓶的进价为6元/个,按照上述市场调查销售规律,求利润w(元)与销售单价x(元/个)之间的函数关系式;
(3)若许愿瓶的进货成本不超过900元,要想获得最大利润,试求此时这种许愿瓶的销售单价,并求出最大利润.
水火箭是一种基于水和压缩空气的简易火箭,通常由塑胶汽水瓶作为火箭的箭身,并把水当作喷射剂.图1是某学校兴趣小组制做出的一款简易弹射水火箭.
【实验操作】
为验证水火箭的一些性能,兴趣小组同学通过测试收集了水火箭相对于出发点的水平距离(单位:)与飞行时间(单位:)的数据,并确定了函数表达式为: . 同时也收集了飞行高度(单位:)与飞行时间(单位:)的数据,发现其近似满足二次函数关系.数据如表所示:
飞行时间 | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | … |
飞行高度 | 0 | 10 | 16 | 18 | 16 | … |
【建立模型】
任务1:求关于的函数表达式.
【反思优化】
图2是兴趣小组同学在室内操场的水平地面上设置一个高度可以变化的发射平台(距离地面的高度为),当弹射高度变化时,水火箭飞行的轨迹可视为抛物线上下平移得到,线段为水火箭回收区域,已知 , .
任务2:探究飞行距离,当水火箭落地(高度为)时,求水火箭飞行的水平距离.
任务3:当水火箭落到内(包括端点 , ),求发射台高度的取值范围.
①依题意补全图形;
②求的大小.
在绿化公园时,需要安装一定数量的自动喷洒装置,定时喷水养护,某公司准备在一块边长为的正方形草坪(如图1)中安装自动喷洒装置,为了既节约安装成本,又尽可能提高喷洒覆盖率,需要设计合适的安装方案.
说明:一个自动喷洒装置的喷洒范围是半径为的圆面.喷洒覆盖率 , 为待喷洒区域面积,为待喷洒区域中的实际喷洒面积.
【数学建模】
这个问题可以转化为用圆面覆盖正方形面积的数学问题.
【探索发现】
(1)如图2,在该草坪中心位置设计安装1个喷洒半径为的自动喷洒装置,该方案的喷洒覆盖率______.
(2)如图3,在该草坪内设计安装4个喷洒半径均为的自动喷洒装置;如图4,设计安装9个喷洒半径均为3m的自动喷洒装置; , 以此类推,如图5,设计安装个喷洒半径均为的自动喷洒装置.与(1)中的方案相比,采用这种增加装置个数且减小喷洒半径的方案,能否提高喷洒覆盖率?请判断并给出理由.
(3)如图6所示,该公司设计了用4个相同的自动喷洒装置喷洒的方案,且使得该草坪的喷洒覆盖率 . 已知正方形各边上依次取点F,G,H,E,使得 , 设 , 的面积为 , 求关于的函数表达式,并求当取得最小值时的值.
【问题解决】
(4)该公司现有喷洒半径为的自动喷洒装置若干个,至少安装几个这样的喷洒装置可使该草坪的喷洒覆盖率?(直接写出结果即可)