题目内容

某地政府为科技兴市,欲在如图所示的矩形ABCD的非农业用地中规划出一个高科技工业园区(如图中阴影部分),形状为直角梯形QPRE(线段EQ和RP为两个底边),已知AB=2km,BC=6km,AE=BF=4km,其中AF是以A为顶点、AD为对称轴的抛物线段.试求该高科技工业园区的最大面积.

【答案】分析:先以A为原点,AB所在的直线为x轴建立直角坐标系得到A、F、E、C的坐标.设出抛物线的解析式把F坐标代入可求出,根据坐标EC所在直线的方程,设出P的坐标表示出PQ、QE、PR,利用梯形的面积公式表示出S,求出S′=0时的值来讨论S的增减性得到S的最大值即可.
解答:解:以A为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系如图,
则A(0,0),F(2,4),
由题意可设抛物线段所在抛物线的方程为y=ax2(a>0),
由4=a×22得,a=1,
∴AF所在抛物线的方程为y=x2
又E(0,4),C(2,6),
∴EC所在直线的方程为y=x+4,
设P(x,x2)(0<x<2),
则PQ=x,QE=4-x2,PR=4+x-x2
∴工业园区的面积(0<x<2),
∴S'=-3x2+x+4,令S'=0得或x=-1(舍去负值),
当x变化时,S'和S的变化情况如下表:

由表格可知,当时,S取得最大值
答:该高科技工业园区的最大面积
点评:考查学生根据实际问题选择函数关系的能力,以及会利用导数求闭区间上函数最值的能力.
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