题目内容

3.某地有如图所示的一块不规则的非农业用地ABCO,且AB⊥BC,OA∥BC,AB=BC=4km,AO=2km,曲线段OC是以O为顶点,开口向上,且对称轴平行于AB的抛物线的一段.当地政府为科技兴市,欲将该地规划建成一个矩形高科技工业园区PMBN,矩形的相邻两边BM,BN分别落在AB,BC上,顶点P在曲线段OC上.问应如何规划才能使矩形园区的用地面积最大?并求出最大的用地面积(精确到0.1 km2).

分析 求出曲线OC的方程,设出P点坐标,用P点坐标表示出矩形的面积函数,求出面积函数的最大值.

解答 解:以O为原点,直线AO为x轴,且以1 km为单位长度建立如图所示的平面直角坐标系,于是C(2,4),B(-2,4).
设曲线段OC所在抛物线方程为x2=2py(p>0),
于是22=2p×4,得2p=1.所以曲线段OC所在抛物线方程为x2=y.
设P(x,x2)(0≤x<2),则M(-2,x2),N(x,4),MP=x+2,PN=4-x2,
∴矩形PMBN的面积S(x)=MP•PN=(x+2)(4-x2)=-x3-2x2+4x+8(0≤x<2),
$S'=-3{x^2}-4x+4=-3(x+2)({x-\frac{2}{3}})$,令S'=0得$x=\frac{2}{3}$或x=-2(舍).
当$x∈({0,\;\;\frac{2}{3}})$时,S'>0,∴函数S在$({0,\;\;\frac{2}{3}})$内是单调增函数;
当$x∈({\frac{2}{3},\;\;2})$时,S'<0,∴函数S在$({\frac{2}{3},\;\;2})$内是单调减函数.
∴$x=\frac{2}{3}$时,S(x)取得最大值S($\frac{3}{2}$)=$\frac{256}{27}$≈9.5.
故选取P点距AB距离约为2.7 km时,能使矩形园区的用地面积最大,最大面积约为9.5 km2.

点评 本题考查了导数与函数的单调性,函数最值之间的关系,求出矩形的面积函数是解题关键.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网