题目内容
已知水渠在过水断面面积为定值的情况下,过水湿周越小,其流量越大.现有以下两种设计,如图:

图①的过水断面为等腰△ABC,AB=BC,过水湿周
图②的过水断面为等腰梯形
∥
,过水湿周
.若
与梯形ABCD的面积都为S,
(I)分别求
的最小值;
(II)为使流量最大,给出最佳设计方案.
图①的过水断面为等腰△ABC,AB=BC,过水湿周
图②的过水断面为等腰梯形
(I)分别求
(II)为使流量最大,给出最佳设计方案.
(1)见解析(2)方案②中当
取得最小值时的设计为最佳方案
(Ⅰ)在图①中,设
,
.
则
.由于
、
、
皆为正值,可解得
.
当且仅当
,即
时取等号.
所以
.
在图②中,设
,
.
可求得
,
解得
.
.
当且仅当
,即
时取等号.
(Ⅱ)由于
,则
的最小值小于
的最小值.
所以在方案②中当
取得最小值时的设计为最佳方案.
则
当且仅当
所以
在图②中,设
解得
当且仅当
(Ⅱ)由于
所以在方案②中当
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