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问题: 简单的数学

实验中学和武隆中学都在乌江的同侧,分别距离乌江边1千米和3千米,两校的水平距离为3千米,现两校准备在乌江边联合建一座水厂,向本校供水,铺设水管的工程费用为每千米20000元,请你在乌江边上选择一水厂位置,使铺设水管的费用最省,并求出铺设水管的费用W。
过程

解答:

实验中学和武隆中学都在乌江的同侧,分别距离乌江边1千米和3千米,两校的水平距离为3千米,现两校准备在乌江边联合建一座水厂,向本校供水,铺设水管的工程费用为每千米20000元,请你在乌江边上选择一水厂位置,使铺设水管的费用最省,并求出铺设水管的费用W。

如图
图中L为乌江,A为武隆中学,B为实验中学。AD⊥L于D,EC⊥L于C,且AD=3,EC=1。CD=3
作点B关于L的对称点B',连接AB'交L于O
则,O为水厂所在地
因为BB'关于L对称,所以L是BB'的垂直平分线
所以,L上任意一点到B、B'的距离相等
所以,OB=OB'
所以,OA+OB=OA+OB'=AB'
在L上取异于O的另外一点O'
那么,O'B=O'B'
则,O'A+O'B=O'A+O'B'>AB'(三角形两边之和大于第三边)
所以,AB'最小
即,点O为所求
那么,在Rt△AEB'中,AE=CD=3,B'E=CE+CB'=3+1=4
所以,由勾股定理有:AB'=5
所以,费用W=20000*5=100000(即:10万元)