2019年数学新同步湘教版选修2-2讲义+精练:第4章 4.4 生活中的优化问题举例 Word版含解析
2019年数学新同步湘教版选修2-2讲义+精练:第4章 4.4 生活中的优化问题举例 Word版含解析第5页



  一般地,通过函数的极值来求得函数的最值.如果函数f(x)在给定区间内只有一个极值点或函数f(x)在开区间上只有一个点使f′(x)=0,则只需要根据实际意义判断该值是最大值还是最小值即可,不必再与端点处的函数值进行比较.

3.如图,某小区拟在空地上建一个占地面积为2 400 m2的矩形休闲广场,按照设计要求,休闲广场中间有两个完全相同的矩形绿化区域,周边及绿化区域之间是道路(图中阴影部分),道路的宽度均为2 m.怎样设计矩形休闲广场的长和宽,才能使绿化区域的总面积最大?并求出最大面积.

解:设休闲广场的长为x m,则宽为 m,绿化区域的总面积为S(x) m2.

则S(x)=(x-6)=2 424-

=2 424-4,x∈(6,600).

∴S′(x)=-4=,

令S′(x)<0,得600,得6

∴S(x)在(6,60)上是增函数,在(60,600)上是减函数,

∴当x=60时,S(x)取得极大值,也是最大值,

∴S(x)max=S(60)=1 944.

∴当休闲广场的长为60 m,宽为40 m时,绿化区域的总面积最大,最大面积为1 944 m2.

  如图,有一块半椭圆形钢板,其长半轴长为2,短半轴长为1,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底AB是半椭圆的短轴,上底CD的端点在椭圆上,记|CD|=2x,梯形的面积为S.

  (1)求面积S以x为自变量的函数解析式,并写出其定义域;

  (2)求面积S的最大值.

  [巧思] 可通过建立恰当的直角坐标系,列出面积S关于x的函数解析式,然后利用导数的知识,借助函数的单调性即可求得面积S的最大值.

[妙解] (1)依题意,以AB的中点O为原点,AB所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则点C(x,y)满足方程x2+=1,