Question

某建筑物的窗戶如圖所示，它的上半部是半圓，下半部是矩形，制造窗框的材料總長(zhǎng)（圖中所有黑線的長(zhǎng)度和）為10米．當(dāng)x等于多少米時(shí)，窗戶的透光面積最大，最大面積是多少？

Answer 1

解：設(shè)窗戶上半部半圓的半徑為x（m），下半部矩形的寬為y（m），窗戶面積為S（m²），
則4y+6x+πx=10，y=
∵S_半圓=πx²，
S_矩形=2x•
=
S=S_半圓+S_矩形
=-3x²+5x
=-3[（x-）²-]
=-3（x-）²+．
∵-3＜0，
∴窗戶透光面積有最大值．當(dāng)x=時(shí)，
S_最大=（m²），
所以當(dāng)窗戶的半圓半徑為米時(shí)，窗戶的透光面積最大，最大面積是平方米．
分析：窗戶的透光面積就是外形面積=半圓面積+矩形面積，半圓面積易求，矩形的長(zhǎng)為2x，根據(jù)材料總長(zhǎng)用含x的式子表示寬，再表示出矩形面積，從而得出窗戶的面積表達(dá)式，運(yùn)用函數(shù)性質(zhì)求最大值．
點(diǎn)評(píng)：此題的關(guān)鍵在表示矩形的寬，涉及周長(zhǎng)的有關(guān)計(jì)算問題，是關(guān)于周長(zhǎng)、面積計(jì)算的綜合題．