一道高一数学题如图所示的某水泥渠道,横截面为等腰梯形,为保证额定流量,面积不得小于S,若两侧面的倾角均为60°,为使水泥用料最省,则腰长a与底宽b之比是多少

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 21:43:59
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一道高一数学题如图所示的某水泥渠道,横截面为等腰梯形,为保证额定流量,面积不得小于S,若两侧面的倾角均为60°,为使水泥用料最省,则腰长a与底宽b之比是多少
一道高一数学题
如图所示的某水泥渠道,横截面为等腰梯形,为保证额定流量,面积不得小于S,若两侧面的倾角均为60°,为使水泥用料最省,则腰长a与底宽b之比是多少

一道高一数学题如图所示的某水泥渠道,横截面为等腰梯形,为保证额定流量,面积不得小于S,若两侧面的倾角均为60°,为使水泥用料最省,则腰长a与底宽b之比是多少
等腰梯形的下底是b,
上底是b+2*a*cos60°=b+a
高是 a*sin60°=a 根号3/2
因此梯形的面积是
S=(1/2)*(b+b+a)*a 根号3/2
=(2b+a)*a 根号3/4
可得b=(4S/a根号3-a)/2
所以用料Y为:Y=b+2a= 2S/a根号3+3a/2=2S/根号3*a-1+3a/2 其中S为常数
因此Y'=-2S/根号3a+3/2
因此当Y'=0,即 a= 3根号3/4S 时,Y有最小值
此时b=8S^2/9-3根号3/8S
因此a:b= 3根号3/4S :(8S^2/9-3根号3/8S)