题目内容

某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每1 m长造价40元,两侧墙砌砖,每1 m长造价45元,顶部每1 m2造价20元.计算:(1)仓库底面积S的最大允许值是多少?(2)为使S达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?

思路解析:可转化为二次函数求最值问题,也可以设出矩形的长、宽后,由均值定理求解.

解:设铁栅长为x m,一堵砖墙为y m,则有S=xy.

由题意得40x+2×45y+20xy=3 200.(*)

应用算术平均数与几何平均数定理,得

3 200≥2+20xy=120+20xy=120+20S,

∴S+6≤160,即(+16)( -10)≤0.

+16>0,∴-10≤0,从而S≤100.

因此S的最大允许值是100  m2,取得此最大值的条件是40x=90y,而xy=100,由此求得x=15,即铁栅的长应是15 m.

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