题目内容
(本小题满分10分)
如图所示,校园内计划修建一个矩形花坛并在花坛内装置两个相同的喷水器 已知喷水器的喷水区域是半径为5 m的圆 问如何设计花坛的尺寸和两个喷水器的位置,才能使花坛的面积最大且能全部喷到水?
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花坛长为
,宽为
,两喷水器位于矩形分成的两个正方形的中心,则符合要求;
【解析】
试题分析:由题可知,矩形花坛应在喷水区域内,顶点应恰好位于喷水区域的边界,则有![]()
使花坛的面积最大且能全部喷到水,则问题转化为在
,
的条件下,求
的最大值。此时有两种方法求最值,法一采用的是基本不等式法,法二采用的是二次函数求最值的方法,两种方法求最值,同学们都应该掌握。
试题解析:设花坛的长、宽分别为xm,ym,根据要求,矩形花坛应在喷水区域内,顶点应恰好位于喷水区域的边界 依题意得:
,(
)
问题转化为在
,
的条件下,求
的最大值 4分
法一:
,
由
和
及
得:![]()
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法二:∵
,
,
=![]()
∴当
,即
,![]()
由
可解得:
8分
答:花坛的长为
,宽为
,两喷水器位于矩形分成的两个正方形的中心,则符合要求 10分
考点:①利用基本不等式求最值②利用配方法求最值
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