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如图，一个湖的边界是圆心为O的圆，湖的一侧有一条直线型公路l，湖上有桥AB（AB是圆O的直径）．规划在公路l上选两个点P、Q，并修建两段直线型道路PB、QA．规划要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径．已知点A、B到直线l的距离分别为AC和BD（C、D为垂足），测得AB=10，AC=6，BD=12（单位:百米）．
（1）若道路PB与桥AB垂直，求道路PB的长；
（2）在规划要求下，P和Q中能否有一个点选在D处？并说明理由；
（3）对规划要求下，若道路PB和QA的长度均为d（单位：百米）.求当d最小时，P、Q两点间的距离．
难度: 困难查看答案及解析
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某农场有一块农田，如图所示，它的边界由圆
的一段圆弧
（
为此圆弧的中点）和线段
构成．已知圆的半径为40米，点到的距离为50米．现规划在此农田上修建两个温室大棚，大棚
内的地块形状为矩形
，大棚
内的地块形状为
，要求
均在线段
上，
均在圆弧上．设
与所成的角为
．
（1）用
分别表示矩形
和的面积，并确定
的取值范围；（2）若大棚
内种植甲种蔬菜，大棚内种植乙种蔬菜，且甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为
．求当为何值时，能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大．难度: 中等查看答案及解析
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如图，水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm，容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10
cm，容器Ⅱ的两底面对角线EG，E1G1的长分别为14cm和62cm. 分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水，水深均为12cm. 现有一根玻璃棒l，其长度为40cm.（容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计）（1）将l放在容器Ⅰ中，l的一端置于点A处，另一端置于侧棱CC1上，求l没入水中部分的长度；
（2）将l放在容器Ⅱ中，l的一端置于点E处，另一端置于侧棱GG1上，求l没入水中部分的长度.
难度: 困难查看答案及解析
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如图，有一块半圆形空地，开发商计划建造一个矩形游泳池
及左右两侧两个大小相同的矩形休息区，其中半圆的圆心为
，半径为
，矩形
的一边
在
上，矩形
的一边
在
上，点
在圆周上，
在直径上，且
，设
．若每平方米游泳池的造价和休息区造价分别为
和
.
（1）记游泳池及休息区的总造价为
，求的表达式；（2）为进行投资预算，当
为何值时，总造价最大？并求出总造价的最大值.难度: 困难查看答案及解析
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某校要在一条水泥路边安装路灯，其中灯杆的设计如图所示，AB为地面，CD，CE为路灯灯杆，CD⊥AB，∠DCE=
，在E处安装路灯，且路灯的照明张角∠MEN=
.已知CD=4m，CE=2m.
(1)当M，D重合时，求路灯在路面的照明宽度MN；
(2)求此路灯在路面上的照明宽度MN的最小值.
难度: 中等查看答案及解析
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如图，某登山队在山脚
处测得山顶
的仰角为
，沿倾斜角为
（其中
）的斜坡前进
后到达
处，休息后继续行驶到达山顶．
（1）求山的高度
；（2）现山顶处有一塔
．从到的登山途中，队员在点
处测得塔的视角为
．若点处高度
为
，则
为何值时，视角
最大？难度: 困难查看答案及解析
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为美化校园，江苏省淮阴中学将一个半圆形的边角地改造为花园.如图所示，O为圆心，半径为1千米，点A、B、P都在半圆弧上，设∠NOP=∠POA=
，∠AOB=
，且
.
（1）请用
分别表示线段NA、BM的长度；（2）若在花园内铺设一条参观线路，由线段NA、AB、BM三部分组成，则当
取何值时，参观线路最长？（3）若在花园内的扇形ONP和四边形OMBA内种满杜鹃花，则当
取何值时，杜鹃花的种植总面积最大？难度: 困难查看答案及解析
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如图，已知A，B两镇分别位于东西湖岸MN的A处和湖中小岛的B处，点C在A的正西方向1 km处，tan∠BAN＝
，∠BCN＝
，.现计划铺设一条电缆连通A，B两镇，有两种铺设方案：①沿线段AB在水下铺设；②在湖岸MN上选一点P，先沿线段AP在地下铺设，再沿线段PB在水下铺设，预算地下、水下的电缆铺设费用分别为2万元km、4万元km.
（1）求A，B两镇间的距离；
（2）应该如何铺设，使总铺设费用最低？
难度: 困难查看答案及解析
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如图，在南北方向有一条公路，一半径为100
的圆形广场（圆心为
）与此公路所在直线
相切于点
，点
为北半圆弧（弧
）上的一点，过点作直线的垂线，垂足为
，计划在
内（图中阴影部分）进行绿化，设的面积为
（单位：
），
（1）设
，将表示为
的函数；（2）确定点
的位置，使绿化面积最大，并求出最大面积．难度: 困难查看答案及解析
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某公园内有一块以
为圆心半径为
米的圆形区域.为丰富市民的业余文化生活，现提出如下设计方案：如图，在圆形区域内搭建露天舞台，舞台为扇形
区域，其中两个端点
，
分别在圆周上；观众席为梯形
内切在圆外的区域，其中
，
，且
，
在点的同侧.为保证视听效果，要求观众席内每一个观众到舞台处的距离都不超过
米.设
，
.问：对于任意
，上述设计方案是否均能符合要求？
难度: 中等查看答案及解析
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如图，三个校区分别位于扇形OAB的三个顶点上，点Q是弧AB的中点，现欲在线段OQ上找一处开挖工作坑P（不与点O，Q重合），为小区铺设三条地下电缆管线PO，PA，PB，已知OA＝2千米，∠AOB＝
，记∠APQ＝θrad，地下电缆管线的总长度为y千米．（1）将y表示成θ的函数，并写出θ的范围；
（2）请确定工作坑P的位置，使地下电缆管线的总长度最小．
难度: 中等查看答案及解析
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某公园要设计如图所示的景观窗格（其结构可以看成矩形在四个角处对称地截去四个全等的三角形所得，如图二中所示多边形
），整体设计方案要求:内部井字形的两根水平横轴
米，两根竖轴
米，记景观窗格的外框（如图二实线部分，轴和边框的粗细忽略不计）总长度为
米.
（1）若
，且两根横轴之间的距离为
米，求景观窗格的外框总长度；（2）由于预算经费限制，景观窗格的外框总长度不超过
米，当景观窗格的面积（多边形的面积）最大时，给出此景观窗格的设计方案中
的大小与
的长度.难度: 困难查看答案及解析
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如图，B,C分别是海岸线上的两个城市，两城市间由笔直的海滨公路相连，B，C之间的距离为100km，海岛A在城市B的正东方50
处．从海岛A到城市C，先乘船按北偏西θ角（
，其中锐角
的正切值为
）航行到海岸公路P处登陆，再换乘汽车到城市C．已知船速为25km/h，车速为75km/h.（1）试建立由A经P到C所用时间与
的函数解析式；（2）试确定登陆点P的位置，使所用时间最少，并说明理由．
难度: 中等查看答案及解析
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如图，某城市小区有一个矩形休闲广场，
米，广场的一角是半径为
米的扇形
绿化区域，为了使小区居民能够更好的在广场休闲放松，现决定在广场上安置两排休闲椅，其中一排是穿越广场的双人靠背直排椅
（宽度不计），点
在线段
上，并且与曲线
相切；另一排为单人弧形椅沿曲线
（宽度不计）摆放．已知双人靠背直排椅的造价每米为
元，单人弧形椅的造价每米为
元，记锐角
，总造价为
元．
（1）试将
表示为
的函数
，并写出
的取值范围；（2）如何选取点
的位置，能使总造价最小．难度: 中等查看答案及解析
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如图，某公园有三条观光大道
、
、
围成直角三角形，其中直角边
，斜边
，现有甲、乙、丙三位小朋友分别在、、大道上嬉戏，所在位置分别记为点
、
、
.（1）若甲乙都以每分钟100
的速度从点
出发在各自的大道上奔走，到大道的另一端时即停，乙比甲迟2分钟出发，当乙出发1分钟后，求此时甲乙两人之间的距离；（2）设
，乙丙之间的距离是甲乙之间距离的2倍，且
，请将甲乙之间的距离
表示为
的函数，并求甲乙之间的最小距离.
难度: 简单查看答案及解析
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如图，某公园内有一块矩形绿地区域ABCD，已知AB=100米，BC=80米，以AD，BC为直径的两个半圆内种植花草，其它区域种值苗木. 现决定在绿地区域内修建由直路BN，MN和弧形路MD三部分组成的观赏道路，其中直路MN与绿地区域边界AB平行，直路为水泥路面，其工程造价为每米2a元，弧形路为鹅卵石路面，其工程造价为每米3a元，修建的总造价为W元. 设
.
（1）求W关于
的函数关系式；（2）如何修建道路，可使修建的总造价最少？并求最少总造价.
难度: 中等查看答案及解析
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如图，某景区内有一半圆形花圃，其直径AB为6，O是圆心，且OC⊥AB.在OC上有一座观赏亭Q，其中∠AQC＝
，.计划在
上再建一座观赏亭P，记∠POB＝θ
.
（1）当θ＝
时，求∠OPQ的大小；（2）当∠OPQ越大时，游客在观赏亭P处的观赏效果越佳，求游客在观赏亭P处的观赏效果最佳时，角θ的正弦值．
难度: 困难查看答案及解析
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如图1所示为一种魔豆吊灯，图2为该吊灯的框架结构图，由正六棱锥
和
构成，两个棱锥的侧棱长均相等，且棱锥底面外接圆的直径为
，底面中心为
，通过连接线及吸盘固定在天花板上，使棱锥的底面呈水平状态，下顶点
与天花板的距离为
，所有的连接线都用特殊的金属条制成，设金属条的总长为y．
（1）设∠O1AO =
(rad)，将y表示成θ的函数关系式，并写出θ的范围；
（2）请你设计θ，当角θ正弦值的大小是多少时，金属条总长y最小．
难度: 困难查看答案及解析
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某景区修建一栋复古建筑，其窗户设计如图所示.圆
的圆心与矩形
对角线的交点重合，且圆与矩形上下两边相切（
为上切点），与左右两边相交（
，
为其中两个交点），图中阴影部分为不透光区域，其余部分为透光区域.已知圆的半径为1
，且
，设
，透光区域的面积为
.
（1）求
关于
的函数关系式，并求出定义域；（2）根据设计要求，透光区域与矩形窗面的面积比值越大越好.当该比值最大时，求边
的长度.难度: 中等查看答案及解析