因客流量临时增大,某鞋店拟用一个高为50cm(即EF=50cm)的平面镜自制一个竖直摆放的简易鞋镜.根据经验,一般顾客AB的眼睛B到地面的距离x(cm)在区间[140,180]内.设支架FG高为h(0<h<90)cm,AG=100cm,顾客可视的镜像范围为CD(如图所示),记CD的长度为y(y=GD-GC).(1)当h=40cm时,试求y关于x的函数关系式和y的最大值;
(2)当顾客的鞋A在镜中的像A1满足不等关系GC<GA1≤GD(不计鞋长)时,称顾客可在镜中看到自己的鞋,若一般顾客都能在镜中看到自己的鞋,试求h的取值范围.在线课程解:(1)因为FG=40,AG=100,所以由
,即
,解得
,同理,由
,即
,解得
所以
因为
,所以y在[140,180]上单调递减,故当x=140cm时,y取得最大值为140cm
(2)由
,得
,由
,得
,所以由题意知GC<A1G=AG≤GD,即
对x∈[140,180]恒成立从而
对x∈[140,180]恒成立,∴40≤h<70,∴h的取值范围为[40,70).
分析:(1)根据三角形的相似,求出GC,GD的长,从而可构建函数,求导数,确定函数的单调性,即可求得结论;
(2)根据三角形的相似,求出GC,GD的长,由题意知GC<A1G=AG≤GD,即
对x∈[140,180]恒成立,从而
对x∈[140,180]恒成立,由此可求h的取值范围.点评:本题考查函数模型的构建,考查函数的最值,考查恒成立问题,解题的关键是构建函数模型.