某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为
,山区边界曲线为
,计划修建的公路为l,如图所示,
,
为
的两个端点,测得点
到
的距离分别为5千米和40千米,点
到
的距离分别为20千米和2.5千米,以
所在的直线分别为
,
轴,建立平面直角坐标系
,假设曲线
符合函数
(其中
,
为常数)模型.
(1)求
,
的值;
(2)设公路l与曲线
相切于
点,
的横坐标为
.
①请写出公路l长度的函数解析式
,并写出其定义域;
②当
为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.