题目内容

(理做) 一工厂有旧墙一面长14米,现准备利用这面旧墙建造平面图形为矩形,面积为126米2的厂房,工程条件是:
(1)建1米新墙的费用为100元;
(2)修1米旧墙的费用为25元;
(3)拆去1米旧墙用所得的材料建1米新墙的费用为50元. 今讨论,有两种方案:(一)利用旧墙的一段x米(x<14)为矩形厂房一面的边长;(二)矩形厂房的一面边长为x米 (x≥14).设建墙费用y元.问:
(1)用方案(一),x为多少时建墙费用最省?
(2)用方案(二),x为多少时建墙费用最省?
(3)用(一)、(二)两种方案中哪种方案最好?
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;
(3)两方案比较,可得结论.
解答:解:(1)∵拆去的旧墙的长为14-x,
∴建新墙的长为:
126
x
+
126
x
+x-(14-x)

y=100[2(x+
126
x
)-14]+25x+50(14-x)

y=175(x+
144
x
)-4
   (0<x<14)…(4分)
y≥175(2
144
-4)=3500

当且仅当x=12∈(0,14)时建墙费用最省为3500元.…(6分)
(2)y=100[2(x+
126
x
)-14]+25×14

y=200(x+
126
x
)-1050(x≥14)
          …(9分)
∵y在[14,+∞)上为增函数,
当且仅当x=14时建墙费用最省为3550元.     …(11分)
(3)用方案(二)最好                        …(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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