题型二 实际应用题
类型一 几何类最值问题
(2018·福建B卷)空地上有一段长为a米的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,已知木栏总长为100米.
(1)已知a=20,矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏,且围成的矩形菜园面积为450平方米,如图①.求所利用旧墙AD的长;
(2)已知0<a<50,且空地足够大,如图②.请你合理利用旧墙及所给木栏设计一个方案,使得所围成的矩形菜园ABCD的面积最大,并求面积的最大值.
【分析】(1)按题意设出AD的长,表示AB的长构成方程;(2)根据旧墙长度a和AD长度表示矩形菜园长和宽,注意分类讨论S与菜园边长之间的数量关系.
【自主解答】
解:(1)设AD=x米,则AB=米.
依题意,得=450.
解得x1=10,x2=90.
因为a=20,x≤a,所以x2=90不合题意,舍去.
故所利用旧墙AD的长为10米.
(2)设AD=x米,矩形ABCD的面积为S平方米.
(ⅰ)如果按解图①方案围成矩形菜园,依题意,得
S==-(x2-100x)=-(x-50)2+1250,0<x≤a,
因为0<a<50,所以x≤a<50时,S随x的增大而增大.
当x=a时,S最大=50a-a2.
(ⅱ)如果按解图②方案围成矩形菜园,依题意,得
S==-[x-(25+100平米旧墙翻新多少钱)]2+(25+)2,a≤x<50+.
当a<25+<50+,即0<a<时,
则x=25+时,S最大=(25+)2.
当25+≤a,即≤a<50时,S随x的增大而减少.
所以当x=a时,S最大=50a-a2
综合(ⅰ)(ⅱ),当0<a<时,
-(50a-a2)=>0,
>50a-a2,此时按图②方案围成的矩形菜园面积最大,最大面积为平方米;
≤a<50时,两种方案围成的矩形菜园面积的最大值相等,
综上,当0<a<时,围成长和宽均为(25+)米的矩形菜园面积最大,最大面积为平方米;当≤a<50时,围成长为a米,宽为(50-)米的矩形菜园面积最大,最大面积为(50a-a2)平方米.
1.(2019·原创)在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用28 m长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB,BC两边),设AB=x m,花园的面积为S.
(1)求S与x之间的函数表达式;
(2)若在P处有一棵树与墙CD,AD的距离分别是15 m和6 m,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积的最大值.
2.为了节省材料,某水产养殖户利用水库的岸堤(岸堤足够长)为一边,用总长为80米的围网在水库中围成了如图所示的①②③三块矩形区域,而且这三块矩形区域的面积相等.设BC的长度为x米,矩形区域ABCD的面积为y平方米.