例1.海报版面尺寸的设计
学校或班级举行活动,通常需要张贴海报进行宣传。现让你设计一张如图1.4-1所示的竖向张贴的海报,要求版心面积为128dm2,上、下两边各空2dm,左、右两边各空1dm。如何设计海报的尺寸,才能使四周空心面积最小?
解:设版心的高为xdm,则版心的宽为dm,此时四周空白面积为
。
求导数,得
。
令,解得舍去)。
于是宽为。
当时,<0;当时,>0.
因此,是函数的极小值,也是最小值点。所以,当版心高为16dm,宽为8dm时,能使四周空白面积最小。
答:当版心高为16dm,宽为8dm时,海报四周空白面积最小。
课堂练习
1.某出版社出版一读物,一页上所印文字占去150cm2,上、下要留1.5cm空白,左、右要留1cm空白,出版商为节约纸张,应选用怎样尺寸的页面?
分析:设所印文字区域的左右长为x cm,确定纸张的长与宽,表示出面积,利用导数,确定函数的单调性,即可求得结论.
设所印文字区域的左右长为x cm,则上下长为 cm,
所以纸张的左右长为(x+2)cm,上下长为()cm,
所以纸张的面积S=(x+2)()=3x+ +156.
所以S′=,令S′=0解得x=10.
当x>10时,S单调递增;当0<x<10时,S单调递减.
所以当x=10时,Smin=216(cm2),此时纸张的左右长为12 cm,上下长为18 cm.
故当纸张的边长分别为12 cm,18 cm时最节约.