计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1),画面的上、下各留8cm空白,左、右各留5cm空白.怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?如-数学

题目简介

计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1),画面的上、下各留8cm空白,左、右各留5cm空白.怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?如-数学

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计一幅宣传画,要求画面面积为4840 cm2,画面的宽与高的比为λ(λ<1),画面的上、下各留8cm空白,左、右各留5cm空白.怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?如果要求λ∈[
2
3
3
4
]
,那么λ为何值时,能使宣传画所用纸张面积最小?
题型:解答题难度:中档来源:广东

答案

设画面高为xcm,宽为λxcm,
则λx2=4840
设纸张面积为S,则有
S=(x+16)(λx+10)=λx2+(16λ+10)x+160,
将x=
22
10
λ
代入上式得
S=5000+44
10
(8
λ
+class="stub"5
λ
)

当8
λ
=class="stub"5
λ
,即λ=class="stub"5
8
(class="stub"5
8
<1)
时,
S取得最小值,
此时高:x=
class="stub"4840
λ
=88
cm,
宽:λx=class="stub"5
8
×88=55
cm
如果λ∈[class="stub"2
3
,class="stub"3
4
],
可设class="stub"2
3
λ1λ2≤class="stub"3
4

则由S的表达式得
S(λ1)-S(λ2)
=44
10
(8
λ1
+class="stub"5
λ1
-8
λ2
-class="stub"5
λ2
)

=44
10
(
λ1
-
λ2
)(8-class="stub"5
λ11λ2
)

由于
λ1λ2
≥class="stub"2
3
>class="stub"5
8
,故8-class="stub"5
λ1λ2
>0

因此S(λ1)-S(λ2)<0,
所以S(λ)在区间[class="stub"2
3
,class="stub"3
4
]内单调递增.
从而,对于λ∈[class="stub"2
3
,class="stub"3
4
],
当λ=class="stub"2
3
时,S(λ)取得最小值
答:画面高为88cm、宽为55cm时,
所用纸张面积最小;
如果要求λ∈[class="stub"2
3
,class="stub"3
4
],当λ=class="stub"2
3
时,
所用纸张面积最小.

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