如何设计喷泉安全通道? 在抛物线形的喷泉水柱下设置一条安全的通道,可以让儿童在任意时间穿过安全通道时不被水柱喷到(穿梭过程中人的高度变化忽略不计). | ||
素材1 | 图1为音乐喷泉,喷头的高度在垂直地面的方向上随着音乐变化而上下移动.不同高度的喷头喷出来的水呈抛物线型或抛物线的一部分,但形状相同,最高高度也相同,水落地点都在喷水管的右侧. | |
素材2 | 图2是当喷水头在地面上时(喷水头最低),其抛物线形水柱的示意图,水落地点离喷水口的距离为 , 水柱最高点离地面 . 图3是某一时刻时,水柱形状的示意图.为喷水管,为水的落地点,记长度为喷泉跨度. | |
素材3 | 安全通道在线段上,若无论喷头高度如何变化,水柱都不会进入上方的矩形区域,则称这个矩形区域为安全区域. | |
问题解决 | ||
任务1 | 确定喷泉形状. | 在图2中,以为原点,所在直线为轴,建立平面直角坐 标系,求出抛物线的函数表达式. |
任务2 | 确定喷泉跨度的最小值. | 若喷水管最高可伸长到 , 求出喷泉跨度的最小值. |
任务3 | 设计通道位置及儿童的身高上限. | 现在需要一条宽为的安全通道 , 为了确保进入安全通道 上的任何人都能在安全区域内,则能够进入该安全通道的人 的最大身高为多少?(精确到) |