题目
(湖北卷文19)如图,要设计一张矩形广告,该广告含有大小相等的 左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏的面积之和为18000cm2 ,四周空白的宽度为10cm,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm,怎样确 定广告的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告面积最小?
答案:解:解法1:设矩形栏目的高为a cm,宽为b cm,则ab=9000. ① 广告的高为a+20,宽为2b+25,其中a>0,b>0. 广告的面积S=(a+20)(2b+25) =2ab+40b+25a+500=18500+25a+40b ≥18500+2=18500+ 当且仅当25a=40b时等号成立,此时b=,代入①式得a=120,从而b=75. 即当a=120,b=75时,S取得最小值24500. 故广告的高为140 cm,宽为175 cm时,可使广告的面积最小. 解法2:设广告的高为宽分别为x cm,y cm,则每栏的高和宽分别为x-20,其中x>20,y>25 两栏面积之和为2(x-20),由此得y= 广告的面积S=xy=x()=x, 整理得S= 因为x-20>0,所以S≥2 当且仅当时等号成立, 此时有(x-20)2=14400(x>20),解得x=140,代入y=+25,得y=175, 即当x=140,y=175时,S取得最小值24500, 故当广告的高为140 cm,宽为175 cm时,可使广告的面积最小.