要求版心面积为128 dm2,上、下两边各空2 dm,左、右两边各空1 dm.如何设计海报的尺寸,才能使四周空白面积最小?
解 设版心的高为x dm,则版心的宽为 dm,此时四周空白面积为
S(x)=(x+4)-128=2x++8,x>0.求导数,得S′(x)=2-.
令S′(x)=2-=0,解得x=16(x=-16舍去).于是宽为==8.
当x∈(0,16)时,S′(x)<0;当x∈(16,+∞)时,S′(x)>0.
因此,x=16是函数S(x)的极小值点,也是最小值点.
所以,当版心高为16 dm,宽为8 dm时,能使海报四周空白面积最小.
反思与感悟 (1)在求最值时,往往建立函数关系式,若问题中给出的量较多时,一定要通过建立各个量之间的关系,通过消元法达到建立函数关系式的目的.
(2)在列函数关系式时,要注意实际问题中变量的取值范围,即函数的定义域.
跟踪训练1 如图所示,某厂需要围建一个面积为512平方米的矩形堆料场,一边可以利用原有的墙壁,其他三边需要砌新的墙壁,当砌壁所用的材料最省时,堆料场的长和宽分别为 米.
答案 32,16
探究点二 利润最大问题
例2 某制造商制造并出售球形瓶装的某种饮料.瓶子的制造成本是0.8πr2分,其中r(单位:cm)是瓶子的半径.已知每出售1 mL的饮料,制造商可获利0.2分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为6 cm.则瓶子半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?瓶子半径多大时,每瓶饮料的利润最小?
解 由于瓶子的半径为r,所以每瓶饮料的利润是y=f(r)=0.2×πr3-0.8πr2=0.8π,0 令f′(r)=0.8π(r2-2r)=0.当r=2时,f′(r)=0.