题目内容

某工厂有旧墙一面长14米,现准备利用这面旧墙建造一个平面图形为矩形,面积为126平方米的厂房,工程条件是:建1米新墙费用为a元,修1米旧墙费用为
a
4
元,拆1米旧墙用所得材料再建1米新墙所得费用为
a
2
元,现有两种方案:
(1)利用旧墙的一段x米(x<14)为厂房的一边长(剩下的旧墙拆掉建成新墙);
(2)矩形厂房的一边长为x(x≥14)(所有旧墙都不拆),问如何利用旧墙才能使得建墙费用最省?
考点:函数模型的选择与应用
专题:函数的性质及应用,不等式的解法及应用
分析:(1)拆去的旧墙的长为14-x,所以建新墙的长为:
126
x
+
126
x
+x-(14-x),故可得y=100[2(x+
126
x
)-14]+25x+50(14-x)(0<x<14),利用基本不等式可求建墙费用最省;
(2)y=100[2(x+
126
x
)-14]+25×14(x≥14),利用y在[14,+∞)上为增函数,可求建墙费用最省;两方案比较,可得结论.
解答: 解:(1)∵利用旧墙的一段x米,
∴拆去的旧墙的长为14-x,(x<14)
∴建新墙的长为:
126
x
+
126
x
+x-(14-x),
∴y=a[(
126
x
+
126
x
+x)-(14-x)]+
a
4
×x+
a
2
(14-x)
=(
7
4
x+
252
x
-7)a≥35a   (0<x<14)…(4分)
当且仅当x=12∈(0,14)时建墙费用最省为35a元.…(6分)
(2)矩形厂房的一边长为x(x≥14)(所有旧墙都不拆),
建新墙的长为:
126
x
+
126
x
+x-(x-14),
∴y=a[(
126
x
+
126
x
+x)-(14-x)]+
a
4
×x
=(2x+
252
x
-
21
2
)a≥35a   (x≥14)…(9分)
由对勾函数的单调性可得y在[14,+∞)上为增函数,
当且仅当x=14时建墙费用最省为35.5a元.     …(11分)
故用方案一利用旧墙12米,所得费用最省                       …(12分)
点评:本题以实际问题为载体,考查函数模型的构建,考查方案优化问题,考查函数最值的求解方法,属于中档题.
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