题目内容

19.某单位决定建造一批简易房(房型为长方体状,房高2.5米),前后墙用2.5米高的彩色钢板,两侧用2.5米高的复合钢板,两种钢板的价格都用长度来计算(即:钢板的高均为2.5米,用钢板的长度乘以单价就是这块钢板的价格),每米单价:彩色钢板为450元,复合钢板为200元.房顶用其它材料建造,每平方米材料费为200元.每套房材料费控制在32000元以内.
(1)设房前面墙的长为x,两侧墙的长为y,所用材料费为p,试用x,y表示p;
(2)在材料费的控制下简易房面积S的最大值是多少?并指出前面墙的长度x应为多少米时S最大.

分析 (1)根据题意可分别求得前面墙,两侧墙和房顶的费用,三者相加即可求得P.
(2)利用P的表达式和基本不等式求得关于$\sqrt{S}$的不等式关系,求得$\sqrt{S}$的范围,以及等号成立条件求得x的值.

解答 解:(1)依题得,p=2x×450+2y×200+xy×200=900x+400y+200xy
即p=900x+400y+200xy;
(2)∵S=xy,∴p=900x+400y+200xy≥$2\sqrt{900×400S}$+200S=200S+1200$\sqrt{S}$,
又因为p≤3200,所以200S+1200$\sqrt{S}$≤3200,
解得-16≤$\sqrt{S}$≤10,
∵S>0,∴0<S≤100,当且仅当$\left\{\begin{array}{l}{900x=400y}\\{xy=100}\end{array}\right.$,即x=$\frac{20}{3}$时S取得最大值.
答:每套简易房面积S的最大值是100平方米,当S最大时前面墙的长度是$\frac{20}{3}$米.

点评 本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用.考查了学生分析问题和解决实际问题的能力.

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