如圖，某隧道設(shè)計為雙向四車道，車道總寬22米，要求通行車輛限高4.5米，隧道全長2.5千米，隧道的拱線近似地看成半個橢圓形狀。

（1）若最大拱高h(yuǎn)為6米，則隧道設(shè)計的拱寬l是多少？
（2）若最大拱高h(yuǎn)不小于6米，則應(yīng)如何設(shè)計拱高h(yuǎn)和拱寬l，才能使半個橢圓形隧道的土方工程量最��？ （半個橢圓的面積公式為，柱體體積為：底面積乘以高。本題結(jié)果精確到0.1米）。
解：（1）如圖建立直角坐標(biāo)系，則點P（11，4.5），橢圓方程為
將b=h=6與點P坐標(biāo)代入橢圓方程，得
，此時
因此隧道的拱寬約為33.3米。
（2）由橢圓方程，得
因為，即，且
所以
當(dāng)S取最小值時，有，得
此時
故當(dāng)拱高約為6.4米、拱寬約為31.1米時，土方工程量最小。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，某隧道設(shè)計為雙向四車道，車道總寬22米，要求通行車輛限高4.5米，隧道全長2.5千米，隧道的拱線近似地看成半個橢圓形狀．
（1）若最大拱高h(yuǎn)為6米，則隧道設(shè)計的拱寬l是多少？
（2）若最大拱高h(yuǎn)不小于6米，則應(yīng)如何設(shè)計拱高h(yuǎn)和拱寬l，才能使半個橢圓形隧道的土方工程量最最��？（半個橢圓的面積公式為S=
π4
lh，柱體體積為：底面積乘以高．本題結(jié)果精確到0.1米）

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖，某隧道設(shè)計為雙向四車道，車道總寬20m，要求通行車輛限高5m，隧道全長2.5km，隧道的兩側(cè)是與地面垂直的墻，高度為3米，隧道上部拱線近似地看成半個橢圓．
精英家教網(wǎng)
（1）若最大拱高h(yuǎn)為6m，則隧道設(shè)計的拱寬l是多少？
（2）若要使隧道上方半橢圓部分的土方工程量最小，則應(yīng)如何設(shè)計拱高h(yuǎn)和拱寬l？
（已知：橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1的面積公式為S=πab，柱體體積為底面積乘以高．）
（3）為了使隧道內(nèi)部美觀，要求在拱線上找兩個點M、N，使它們所在位置的高度恰好是限高5m，現(xiàn)以M、N以及橢圓的左、右頂點為支點，用合金鋼板把隧道拱線部分連接封閉，形成一個梯形，若l=30m，梯形兩腰所在側(cè)面單位面積的鋼板造價是梯形頂部單位面積鋼板造價的
2
倍，試確定M、N的位置以及h的值，使總造價最少．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，某隧道設(shè)計為雙向四車道，車道總寬為8
7
m，要求通行車輛限高4.5m，隧道全長為2.5km，隧道的拱線可近似的看成半個橢圓形狀．
（1）若最大拱高h(yuǎn)為6m，則隧道設(shè)計的拱寬l是多少？
（2）若最大拱高h(yuǎn)不小于6m，則應(yīng)如何設(shè)計拱高h(yuǎn)和拱寬l，才能使隧道的土方工程量最��？
（注：①半個橢圓的面積公式為S=
π
4
lh；②隧道的土方工程量=截面面積×隧道長）．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

（03年上海卷）（14分）

 如圖，某隧道設(shè)計為雙向四車道，車道總寬22米，要求通行車輛限高4.5米，隧道全長2.5千米，隧道的拱線近似地看成半個橢圓形狀.

   （1）若最大拱高h(yuǎn)為6米，則隧道設(shè)計的拱

        寬l是多少？

   （2）若最大拱高h(yuǎn)不小于6米，則應(yīng)如何設(shè)

        計拱高h(yuǎn)和拱寬l，才能使半個橢圓形隧

        道的土方工程量最最�。�

      （半個橢圓的面積公式為，柱體體積為：底面積乘以高.本題結(jié)果精確到0.1米）

 

 

 

 

 

 

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖，某隧道設(shè)計為雙向四車道，車道總寬22m，要求通行車輛限高4.5m，隧道全長2.5km，隧道的拱線近似地看成半個橢圓形狀。

（1）若最大拱高h(yuǎn)為6m，則拱寬應(yīng)設(shè)計為多少？

（2）若最大拱高h(yuǎn)不小于6m，則應(yīng)如何設(shè)計拱高h(yuǎn)和拱寬，才能使建造這個隧道的土方工程量最小（半橢圓面積公式為h）？

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