Question

一種電訊信號轉發裝置的發射直徑為31km．現要求：在一邊長為30km的正方形城區選擇若干個安裝點，每個點安裝一個這種轉發裝置，使這些裝置轉發的信號能完全覆蓋這個城市．問：
（1）能否找到這樣的4個安裝點，使得這些點安裝了這種轉發裝置后能達到預設的要求？在圖1中畫出安裝點的示意圖，并用大寫字母M、N、P、Q表示安裝點；
（2）能否找到這樣的3個安裝點，使得在這些點安裝了這種轉發裝置后能達到預設的要求？在圖2中畫出示意圖說明，并用大寫字母M、N、P表示安裝點，用計算、推理和文字來說明你的理由．

Answer 1

分析：（1）可把正方形分割為四個全等的正方形，作出這些正方形的對角線，把裝置放在交點處，交點到其余各個小正方形頂點的距離相等通過計算看是否適合；
（2）由（1）得到啟示，把正方形分割為三個長方形，左邊的一個矩形的對角線能輻射的最大直徑為31，看能否把三個裝置放在三個長方形的對角線的交點處．

解答：解：（1）如圖1，將正方形等分成如圖的四個小正方形，將這4個轉發裝置安裝在這4個小正方形對角線的交點處，
此時，每個小正方形的對角線長為

1

2

•30

2

=15

2

＜31，每個轉發裝置都能完全覆蓋一個小正方形區域，
故安裝4個這種裝置可以達到預設的要求；

（2）（畫圖正確給1分）
將原正方形分割成如圖2中的3個矩形，

使得BE=31，OD=OC．將每個裝置安裝在這些矩形的對角線交點處，
則AE=

312-302

=

61

，DE=30-

61

，
∴OD=

(30- 61 )2+152

≈26.8＜31，
即如此安裝三個這個轉發裝置，也能達到預設要求．

點評：考查應用與設計作圖；解決本題的關鍵是先利用常見圖形得到合適的計算方法和思路，然后根據類比方法利用覆蓋的最大距離得到相類似的解．