题目
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<α<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.
答案:解:(1)设AD=x米,则AB= 依题意得, 解得x1=10,x2=90 ∵a=20,且x≤a ∴x=90舍去 ∴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 ①如果按图一方案围成矩形菜园,依题意 得: S=,0<x<a ∵0<α<50 ∴x<a<50时,S随x的增大而增大 当x=a时,S最大=50a﹣ ②如按图2方案围成矩形菜园,依题意得 S=,a≤x<50+ 当a<25+<50时,即0<a<时, 则x=25+时,S最大=(25+)2= 当25+≤a,即时,S随x的增大而减小 ∴x=a时,S最大= 综合①②,当0<a<时, ﹣()= >,此时,按图2方案围成矩形菜园面积最大,最大面积为平方米 当时,两种方案围成的矩形菜园面积最大值相等. ∴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()平方米.