某公司為一家制冷設(shè)備廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)一種長(zhǎng)方形薄板,其周長(zhǎng)為4米,這種薄板須沿其對(duì)角線折疊后使用.如圖所示,ABCD(AB>AD)為長(zhǎng)方形薄板,沿AC折疊后,AB′交DC于點(diǎn)P.當(dāng)△ADP的面積最大時(shí)最節(jié)能,凹多邊形ACB′PD的面積最大時(shí)制冷效果最好.

(1)設(shè)AB=x(米),用x表示圖中DP的長(zhǎng)度,并寫出x的取值范圍;

(2)若要求最節(jié)能,應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)薄板的長(zhǎng)和寬?

(3)若要求制冷效果最好,應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)薄板的長(zhǎng)和寬?

 

(1)y=2(1-),1<x<2.

(2)長(zhǎng)為米,寬為(2-)米時(shí),節(jié)能效果最好

(3)薄板長(zhǎng)為米,寬為(2-)米時(shí),制冷效果最好

【解析】【解析】
(1)由題意,AB=x,BC=2-x.

x>2-x,故1<x<2.

設(shè)DP=y(tǒng),則PC=x-y.

又△ADP≌△CB′P,故PA=PC=x-y.

由PA2=AD2+DP2,

得(x-y)2=(2-x)2+y2,

y=2(1-),1<x<2.

(2)記△ADP的面積為S1,

則S1=(1-)(2-x)=3-(x+)≤3-2,

當(dāng)且僅當(dāng)x=∈(1,2)時(shí),S1取得最大值.

故當(dāng)薄板長(zhǎng)為米,寬為(2-)米時(shí),節(jié)能效果最好.

(3)記凹多邊形ACB′PD的面積為S2,

則S2=x(2-x)+(1-)(2-x)=3-(x2+)(1<x<2),

于是S′2=- (2x-)==0,得x=.

關(guān)于x的函數(shù)S2在(1,)上單調(diào)遞增,在(,2)上單調(diào)遞減,所以當(dāng)x=時(shí),S2取得最大值.

故當(dāng)薄板長(zhǎng)為米,寬為(2-)米時(shí),制冷效果最好.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.f(5)=1

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