题目内容
一自来水厂拟建一座平面图形为矩形、面积为200平方米的净水处理池,该池的深度为1米,池的四周内壁建造单价为每平方米400元,池底建造单价为每平方米60元,在该水池长边的正中间设置一个隔层,将水池分成左右两个小水池,该隔层建造单价为每平方米100元,池壁厚度忽略不计.(1)净水池的长度设计为多少米时,可使总造价最低?
(2)如长宽都不能超过14.5米,那么此净水池的长为多少时,可使总造价最低?
【答案】分析:(1)净水池的底面积一定,长为x米,则宽可表示出来,从而得出总造价f(x),利用基本不等式求出最小值;
(2)由长和宽的限制条件,得自变量x的范围,判断总造价函数f(x)在x的取值范围内的函数值变化情况,求得最小值.
解答:解:(1)设水池的长为x米,则宽为
米.…(1分)
总造价:
=
…(4分)
=36000…(6分)
当且仅当
时,等号成立,
故当净水池的长为15米时,总造价最低.…(7分)
(2)由已知,长不能超过14.5米,而15>14.5,故长度值取不到15,从而不能利用基本不等式求最值,转而考虑利用函数的单调性.
考虑条件
,…(8分)
设
,利用函数单调性,
易知
上为减函数,…(11分)
因此,当
时,ymin=36013.8元,故当x=14.5米时,总造价最低.…(13分)
点评:本题考查了建立函数解析式,利用基本不等式求函数最值的能力,还考查了函数的单调性和运算能力.
(2)由长和宽的限制条件,得自变量x的范围,判断总造价函数f(x)在x的取值范围内的函数值变化情况,求得最小值.
解答:解:(1)设水池的长为x米,则宽为
总造价:
当且仅当
故当净水池的长为15米时,总造价最低.…(7分)
(2)由已知,长不能超过14.5米,而15>14.5,故长度值取不到15,从而不能利用基本不等式求最值,转而考虑利用函数的单调性.
考虑条件
设
易知
因此,当
点评:本题考查了建立函数解析式,利用基本不等式求函数最值的能力,还考查了函数的单调性和运算能力.
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