一變壓器的鐵芯截面為正十字型(如圖),為保證所需的磁通量,要求十字應具有 C.m2的面積,問應如何設計十字型寬x及長y,才能使其外接圓的周長最短?這樣可使繞在鐵芯上的銅線最節(jié)省.

思路分析:應用題問題首先應該考慮建模,通過函數(shù)表達式我們可以發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律,凡是題目要考慮最小值問題,很多數(shù)情況下建立的函數(shù)表達式都是分式加整式,然后運用基本不等式,要注意不等式成立的條件.

解:設y=x+2h,由條件知:

x2+4xh=,即h=,

設外接圓的半徑為R,即求R的最小值,

∵4R2=x2+(2h+x)2=2(x2+2hx+2h2),

∴2R2=f(x)=x2++

=(0<x<2R),

∴2R2+5,

等號成立時,x2=x=2.

∴當x=2時R2最小,即R最小,從而周長l最小,

此時x=2 cm,y=2h+x=+1 cm

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