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现有边长为180厘米的正方形铁皮,准备将它设计并制成一个开口的水槽,使水槽能通过...

现有边长为180厘米的正方形铁皮,准备将它设计并制成一个开口的水槽,使水槽能通过的水的流量最大.
某校九年级(2)班数学兴趣小组经讨论得出结论:在水流速度一定的情况下,水槽的横截面面积越大,则通过水槽的水的流量越大.为此,他们对水槽的横截面,进行了如下探索:
(1)方案①:把它折成横截面为矩形的水槽,如图.
若∠ABC=90°,设BC=x厘米,该水槽的横截面面积为y厘米2,请你写出y关于x的函数关系式(不必写出x的取值范围),并求出当x取何值时,y的值最大,最大值又是多少?
方案②:把它折成横截面为等腰梯形的水槽,如图.
若∠ABC=1 20°,请你求出该水槽的横截面面积的最大值,并与方案①中的y的最大值比较大小.
(2)假如你是该兴趣小组中的成员,请你再提供一种方案,使你所设计的水槽的横截面面积更大.画出你设计的草图,标上必要的数据(不要求写出解答过程).

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(1)根据题目所给的x的值和矩形梯形的性质,求出各线段长,把面积用含y的代数式表示出来; (2)先猜想截面的形状,再进行验证计算,可多设计几种方案. 【解析】 (1)①当BC=x时,AB=CD=,y=x,即y=-x2+90x, 当x=90时,ymax=4050 答:当x=90cm时,y值最大,最大值是4050cm2. ②过B、C点分别作BE⊥AD于E,CE⊥AD于F. 设BC=x,y=(-x2+360x+32400) = 当x=60时,y=2700≈4676.5. 答:当x=60cm时,y值最大,最大值是4676.5cm2 4676.5>4050(8分) (2)正确方案: 例【解析】 当截面为半圆时,因为180=πr,所以其半径为r=,其面积为S=π()2 ≈5156.6>4676.5,面积更大. ①正八边形一半,②正十边形一半,③半圆等.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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