要在墙上开一个上半部为半圆形、下部为矩形的窗户(如图所示),在窗框为定长的条件下,要使窗户能够透过最多的光线,窗户应设计成怎样的尺寸?-高二数学

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要在墙上开一个上半部为半圆形、下部为矩形的窗户(如图所示),在窗框为定长的条件下,要使窗户能够透过最多的光线,窗户应设计成怎样的尺寸?-高二数学

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要在墙上开一个上半部为半圆形、下部为矩形的窗户(如图所示),在窗框为定长的条件下,要使窗户能够透过最多的光线,窗户应设计成怎样的尺寸?
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

∵窗框的用料是am,
∴假设AD=2x,AB=class="stub"a-πx-4x
2

∴窗子的面积为:S=2x•class="stub"a-πx-4x
2
+class="stub"1
2
πx2=(-class="stub"π
2
-4)x2+ax,
当x=class="stub"a
8+π
时,此时面积最大,窗户能够透过最多的光线.
∴AD=class="stub"2a
8+π
,AB=class="stub"2a
8+π

∴半圆直径与矩形的高的比为2:1,窗户能够透过最多的光线.

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