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10、⑴以O为原点,OA所在直线为x轴建立坐标系.设P(m,n),
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∵0????2,tan??33∴cos??7321,sin??, 1414则m?OP?sin??93,n?OP?cos??, ……4分 222依题意,AB⊥OA,则OA=9,OB=2OA=9,商业中心到A、B两处的距离和为13.5km. ⑵
方法1:当AB与x轴不垂直时,设AB:y?3?k(x?9),①
22令y?0,得xA??3?9;由题意,直线OB的方程为y?3x,②
2k2解①②联立的方程组,得xB?9k?39k?3,∴22, OB?xB?yB?2xB?k?32(k?3)∴y?OA?OB??399k?3,由xA?0,xB?0,得k?3,或??2k2k?3k?0. ……11分
y'??83(k?3)2?3?3(3k?3)(5k?3)3y'?0,令,得, ?k??2222k32k(k?3)3当k??3时,y'?0,y是减函数;当??k?0时,y'?0,y是增函数,
33∴当k??3时,y有极小值为9km;当k?33时,y'?0,y是减函数,结合⑴知
y?13.5km.
综上所述,商业中心到A、B两处的距离和最短为9km,此时OA=6km,OB=3km,
方法2:如图,过P作PM//OA交OB于M,PN//OB交OA于N,设∠BAO=?,
△OPN中
PNONOP,得PN=1,ON=4=PM, ?????sin(90??)sin(??30)sin120北中∠NPA=120°-
B△PNA
?∴
PNNA?sin?sin(120???)得
MONPAsin(120???) NA?sin? 同理在△PMB中,
BMPM4sin?,得, ?MB???sin?sin(120??)sin(120??)sin(1?2?0?)4?sin y?OA?OB???1?4?24??5,9 ……13?sin?sin(12?0?)分
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3sin(120???)4sin?? 当且仅当即即时取tan??sin(120??)?2sin??3sin?sin(120???)等号.
94A(?4,0), 2方法3:若设点B(m,3m),则AB:,得?y?x?323m?3m?92m?122∴OA?OB?2m?42m?1?4?2m?1?1?42m?1?4?9, 13分
当且仅当2m?1?42m?1即m?32时取等号.
方法4:设A(n,0),AB:y?02?x?n,得xB??1, 392?02?nn?42OA?OB?n?2x4B?n?4?4?n?4?1?(n?4)?4n?4?5?9……13分
当且仅当n?4?4n?4即n?6时取等号. 答:A选地址离商业中心6km,B离商业中心3km
置. ……15分
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……
,为最佳位

