这么难得数学题怎么做?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/08 19:21:00
某建筑的窗户如图所示,它的上半部分是半圆,下部分是矩形,制造窗框的材料总长(图中所有黑线的长度和)为15m。当x等于多少时,窗户通过的光线最多(结果精确到0.01m)?此时,窗户的面积是多少?(请用二次函数解答)图片地址为:

这是一个求最大值的问题
通过窗户的光线最多,意味着窗户的面积最大
首先判断条件,根据长度总和为15得出
(7+π)x+4y=15(根据图,你自己看吧)
窗口的面积S=2xy+0.5πx^2
根据第一个式子可以得到y=〔15-(7+π)x〕/4
代入面积的式子可以得到
S=0.5(15-(7+π)x)x+0.5πx^2
这是个二次函数,求函数值的最大值我想不难吧,就是抛物线的顶点
你只要把上式化成标准的抛物线方程就可以了
我实在懒得做了,我给用高等数学你算个答案
用高等数学求最大值对上式求一次导可得S~=7.5-10.1x+3.1x
令S~=0
解得x=1.7(约等于)

求周长:
矩形中,长为半圆直径2x,宽为y。所以周长C1=2x*2+4y=4x+4y
半圆中,圆弧为3.14*x,半圆中周长为C2=π*x+3x
所以窗框总长C=C1+C2=(4x+4y)+(π*x+3x)=(π+7)x+4y
因为材料总长为15,所以C=15=(π+7)x+4y
所以y=[15-(π+7)x]/4
求面积:
矩形面积为2x*y=2xy
半圆面积为πx^2
所以窗框面积S=2xy+πx^2
把y=[15-(π+7)x]/4代入上式,得
S=2x*[15-(π+7)x]/4+πx^2
=[-(7-π)x^2+15x]/2
=-{x-15/[2(7-π)]}^2/2+225/[2(7-π)]
所以当x=15/[2(7-π)]时,S有最大值225/[2(7-π)],这时通过的光线最多