AP,BP运到P处,如图所示,PA=100 m,PB=150 m,∠APB=60°,试说明怎样运土才能最省工.
解:以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立如图所示的直角坐标系.设M是分界线上的点,则有|MA|+|PA|=|MB+|PB|,于是有|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=150-100=50.这说明这条分界线是以A,B为焦点的双曲线的右支,在△APB中,由余弦定理得:|AB|2=|AP|2+|PB|2-2|AP|·|PB|·cos 60°=17 500,从而a=25,c2==4 375,b2=c2-a2=3 750,所以所求分界线方程为:-=1(x≥25),于是运土时,将此双曲线左侧的土沿AP运到P点,右侧的土沿BP运到P点最省工.
抛物线的应用
一辆卡车高3 m,宽1.6 m,欲通过截面为抛物线型的隧道,已知拱口宽AB恰好是拱高的4倍,若拱口宽为a m,求能使卡车通过的a的最小整数值.
[自主解答] 以拱顶为原点,拱高所在直线为y轴,建立直角坐标系,如图所示,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),则点B的坐标为,
由点B在抛物线上,
得2=-2p,所以p=,
所以抛物线方程为x2=-ay.
将点(0.8,y0)代入抛物线方程,得y0=-.
欲使卡车通过隧道,应有-|y0|=->3.
解得a>12.21,或a<-0.21(舍去).
∵a取整数,∴a的最小值为13.
在建立抛物线的标准方程时,以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为一条坐标轴建立坐标系.这样可使得标准方程不仅具有对称性,而且曲线过原点,方程不含常数项,形式更为简单,便于应用.
2.某河上有座抛物线形拱桥,当水面距拱顶5 m时,水面宽为8 m,一木船宽4 m,高2 m,载货后木船露在水面上的部分高为 m,则水面上涨到与拱顶相距多少时,木船开始不能通航?