【题目】如图(示意),公路AM、AN围成的是一块顶角为钝角α的角形耕地,其中
.在该块土地中
处有一小型建筑,经测量,它到公路
、
的距离
、
分别为
,
.现要过点
修建一条直线公路
,将三条公路围成的区域
建成一个工业园.设
,![]()
,其中
.
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(1)试建立
间的等量关系;
(2)为尽量减少耕地占用,问如何确定B点的位置,使得该工业园区的面积最小?并求最小面积.
【答案】(1)3x+2y=
xy;(2)当AB=10km时,最小面积为30km2
【解析】
(1)过点P作PE⊥AM,PF⊥AN,垂足为E、F,连接PA.设AB=x,AC=y.由S△ABC=S△ABP+S△APC,求得面积的表达式,从而求得x,y的关系.
(2)运用基本不等式可得最小值.
(1)过点P作PE⊥AM,PF⊥AN,垂足为E、F.因为P到AM,AN的距离分别为3,2,
即PE=3,PF=2.由S△ABC=S△ABP+S△APC=
x3
y2=
(3x+2y)①
所以S△ABC=
xy② ,即3x+2y=
xy.
(2)因为3x+2y≥2
,所以
xy≥2
.解得xy≥150.
当且仅当3x=2y取“=”,即x=10,y=15.
所以S△ABC=
xy有最小值30.
所以:当AB=10km时,该工业园区的面积最小,最小面积为30km2