Question

如圖，在一個(gè)奧運(yùn)場館建設(shè)現(xiàn)場，現(xiàn)準(zhǔn)備把一個(gè)半徑為m的球形工件吊起平放到6m高的平臺(tái)上，工地上有一個(gè)吊臂長DF=12m的吊車，吊車底座FG高1.5m．當(dāng)物件與吊臂接觸后，鋼索CD長可通過頂點(diǎn)D處的滑輪自動(dòng)調(diào)節(jié)并保持物件始終與吊臂接觸．求物件能被吊車吊起的最大高度，并判斷能否將該球形工件吊到平臺(tái)上？

Answer 1

【答案】分析：吊車能把球形工件吊上的高度y取決于吊臂的張角設(shè)此角為θ，由圖可知y=AB+1.5=AD-OD-OB+1.5，進(jìn)而可得y關(guān)于θ的關(guān)系式y(tǒng)=12sinθ，進(jìn)而求得導(dǎo)函數(shù)所以，令y^/=0，可得根據(jù)同角三角函數(shù)的關(guān)系，轉(zhuǎn)化成關(guān)于tanθ的關(guān)系式，求得tanθ的值，進(jìn)而求得θ．故可推斷當(dāng)0°＜θ＜60°時(shí)，y^′＞0，判定y單調(diào)遞增，當(dāng)60°＜θ＜90°時(shí)，y^′＜0，y單調(diào)遞減，進(jìn)而可知θ=60°時(shí)，y取最大值，求得此時(shí)y≈6.6，進(jìn)而可斷定吊車能把圓柱形工件吊起平放到6m高的橋墩上．
解答：解：由圖可知，y=AB+1.5=AD-OD-．
所以
由y^/=0，得
∴，
∴，
當(dāng)0°＜θ＜60°時(shí)，
12
同理，當(dāng)60°＜θ＜90°時(shí)，y'＜0，
所以當(dāng)0°＜θ＜60°時(shí)，y單調(diào)遞增，當(dāng)60°＜θ＜90°時(shí)，y單調(diào)遞減，
所以θ=60°時(shí)，y取最大值.
所以吊車能把圓柱形工件吊起平放到6m高的橋墩上．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查解三角形的實(shí)際應(yīng)用．當(dāng)涉及最值問題時(shí)，可借助函數(shù)的單調(diào)性來解決．