Question

【題目】某工藝品廠要設計一個如圖1所示的工藝品，現(xiàn)有某種型號的長方形材料如圖2所示，其周長為4m，這種材料沿其對角線折疊后就出現(xiàn)圖1的情況．如圖，ABCD（AB＞AD）為長方形的材料，沿AC折疊后AB'交DC于點P，設△ADP的面積為S2 ， 折疊后重合部分△ACP的面積為S1 ．

（Ⅰ）設AB=xm，用x表示圖中DP的長度，并寫出x的取值范圍；

（Ⅱ）求面積S2最大時，應怎樣設計材料的長和寬？

（Ⅲ）求面積（S1+2S2）最大時，應怎樣設計材料的長和寬？

Answer 1

【答案】（1）（2）當材料長為 ，寬為 時，S2最大．（3）當材料長為 ，寬為 時，S1+2S2最大

【解析】

試題分析：（1）設米，通過三角形全等以及勾股定，即可用表示圖中的長度，并寫出的取值范圍；

（2）表示面積，利用基本不等式求解最大值，即可求得材料的長和寬的值；

（3）表示面積的表達式，利用導數(shù)求解函數(shù)的最值即可．

試題分析：

解：（Ⅰ）由題意，AB=x，BC=2﹣x，∵x＞2﹣x，∴1＜x＜2

設DP=y，則PC=x﹣y，由△ADP≌△CB'P，故PA=PC=x﹣y，

由PA2=AD2+DP2，得（x﹣y）2=（2﹣x）2+y2

即： .

（Ⅱ）記△ADP的面積為S2，則 ．

當且僅當 時，S2取得最大值．

故當材料長為 ，寬為 時，S2最大．

（Ⅲ）

于是令 ，∴

∴關于x的函數(shù) 在 上遞增，在 上遞減，

∴當 時，S1+2S2取得最大值．

故當材料長為 ，寬為 時，S1+2S2最大