题目内容

“5•12”汶川大地震是华人心中永远的痛!在灾后重建中拟在矩形区域ABCD内建一矩形(与原方位一样)的汶川人民纪念广场(如图),另外AEF内部有一废墟作为文物保护区不能占用,经测量AB=100m,BC=80m,AE=30m,AF=20m,如何设计才能使广场面积最大?
分析:建立坐标系,确定线段EF的方程,从而可表达出矩形PQCR的面积,利用配方法求出面积的最大值,从而问题得解.
解答:解:建立如图所示的直角坐标系,则E(30,0),F(0,20),
∴线段EF的方程是
x
30
+
y
20
=1(0≤x≤30)
在线段EF上取点P(m,n),作PQ⊥BC于点Q,PR⊥CD于点R,
设矩形PQCR的面积为S,则S=|PQ|•|PR|=(100-m)(80-n)
又∵
m
30
+
n
20
=1(0≤m≤30),∴n=20(1-
m
30
),
∴S=(100-m)(80-20+
2m
3
)=-
2
3
(m-5)2+
18050
3
(0≤m≤30)
∴当m=5m时,S有最大值,此时
|EP|
|PF|
=
30-5
5
=
5
1

故当矩形广场的两边在BC、CD上,一个顶点在线段EF上,且这个顶点分EF成5:1时,广场的面积最大.
点评:本题考查根据实际问题选择函数类型,考查配方法求函数的最值,解题的关键是正确表达出矩形PQCR的面积.
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