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20解析几何★★★★☆
如图,某隧道设计为双向四车道,车道总宽 22 米22\text{ 米}22 米,要求通行车辆限高 4.5 米4.5\text{ 米}4.5 米,隧道全长 2.5 千米2.5\text{ 千米}2.5 千米,隧道的拱线近似地看成半个椭圆形状.
(1) 若最大拱高 hhh 为 6 米6\text{ 米}6 米,则隧道设计的拱宽 lll 是多少? (2) 若最大拱高 hhh 不小于 6 米6\text{ 米}6 米,则应如何设计拱高 hhh 和拱宽 lll,才能使半个椭圆形隧道的土方工程量最小?
注:半个椭圆的面积公式为 S=π4lhS = \frac{\pi}{4} lhS=4π​lh,柱体体积为:底面积乘以高,本题结果精确到 0.1 米0.1\text{ 米}0.1 米.

2003 · 上海 · 理 · 第 20 题 · 解答题

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