某學(xué)校校辦工廠有毀壞的房屋一座,留有一面14m的舊墻,現(xiàn)準(zhǔn)備利用這面墻的一段為面墻,建造平面圖形為矩形且面積為126m2的廠房(不管墻高),工程的造價(jià)是:
(1)修1m舊墻的費(fèi)用是造1m新墻費(fèi)用的25%;
(2)拆去1m舊墻用所得的材料來(lái)建1m新墻的費(fèi)用是建1m新墻費(fèi)用的50%.
問(wèn)如何利用舊墻才能使建墻的費(fèi)用最低?
分析:設(shè)保留舊墻x m,即拆去舊墻(14-x)m修新墻,分別計(jì)算修舊墻的費(fèi)用、拆舊墻建新墻的費(fèi)用、新墻的費(fèi)用,再利用基本不等式可求最低費(fèi)用.
解答:解:設(shè)保留舊墻x m,即拆去舊墻(14-x)m修新墻,設(shè)建1m新墻費(fèi)用為a元,則
修舊墻的費(fèi)用為y1=25%×ax=
1
4
ax;
拆舊墻建新墻的費(fèi)用為y2=(14-x)×50%a=
1
2
a(14-x);
矩形邊長(zhǎng)為x,所以另一邊長(zhǎng)為
126
x
,矩形總周長(zhǎng)即為
2×126
x
+2x,因?yàn)橛?4m舊墻拆掉或拆舊建新,所以新墻就是
2×126
x
+2x-14,新墻的費(fèi)用為:y3=(
252
x
+2x-14)a.
于是,所需的總費(fèi)用為:
y=y1+y2+y3=[(
7
4
x+
252
x
)-7]
a≥(2
7
4
x•
252
x
-7)a
=35a,
當(dāng)且僅當(dāng)
7
4
x=
252
x
,即x=12時(shí)上式的“=”成立;
故保留12 m的舊墻時(shí)總費(fèi)用為最低.
點(diǎn)評(píng):本題考查函數(shù)模型的應(yīng)用問(wèn)題,考查建立函數(shù)模型解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí),通過(guò)建立的模型選擇合適的方法求解相應(yīng)的最值.根據(jù)題意將實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型建立起來(lái)是解決本題的關(guān)鍵.
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