小明家決定投資21000元在自家房屋旁建 一個(gè)形狀為長方體的車庫,高度恒定.車庫的一個(gè)側(cè)面利用已有的舊墻不花錢,正面用鐵柵欄,每米造價(jià)500元,另一側(cè)面與后面用磚砌墻,每米造價(jià)400元,頂部每平方米造價(jià)600元.請(qǐng)你幫小明家算一算:
(Ⅰ) 車庫底面積S的最大允許值是多少?
(Ⅱ)為使S達(dá)到最大,而實(shí)際投資又不超過預(yù)算,那么正面應(yīng)設(shè)計(jì)多少米?
分析:(1)設(shè)正面設(shè)計(jì)為x米,側(cè)面為y米,依題意得500x+400(x+y)+600xy=21000,由
210=9x+4y+6xy≥2+6xy=12+6xy,得
的取值范圍,即可求出S=xy的取值范圍;
(2)由xy=25,9x=4y,解得x,y的值即可求出正面應(yīng)設(shè)計(jì)多少米.
解答:解:(Ⅰ)設(shè)正面設(shè)計(jì)為x米,側(cè)面為y米,依題意得500x+400(x+y)+600xy=21000(2分)
即
210=9x+4y+6xy≥2+6xy=12+6xy(當(dāng)9x=4y時(shí)取等號(hào))
又S=xy,∴
S+2-35≤0,
(+7)(-5)≤0,
解得
≤5,即S≤25;因而S的最大允許值為25平方米. (8分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,當(dāng)S=xy=25時(shí),9x=4y,解得
x=,
即上面鐵柵欄的寬度為
米. (12分)
點(diǎn)評(píng):本題考查了長方體模型的應(yīng)用,在求面積S=xy最值時(shí),利用基本不等式a+b≥2
(a>0,b>0).