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- 2021-04-17 发布
星期三 (实际应用问题) 2017年____月____日
某农户准备建一个水平放置的直四棱柱形储水窖(如图),其中直四棱柱的高AA1=10 m,两底面ABCD,A1B1C1D1是高为2 m,面积为10 m2的等腰梯形,且∠ADC=θ.若储水窖顶盖每平方米的造价为100元,侧面每平方米的造价为400元,底部每平方米的造价为500元.
(1)试将储水窖的造价y表示为θ的函数;
(2)该农户如何设计储水窖,才能使得储水窖的造价最低,最低造价是多少元(取=1.73)?
解 (1)过点A作AE⊥DC,垂足为点E,则AE=2,
DE=,AD=,令AB=x,从而CD=x+,故×2×=10,解得x=5-,
CD=5+,所以y=(20+2AD×10)×400+(10AB)×500+(10CD)×100=
8 000+8 000×+5 000×+1 000=
38 000+8 000.
(2)因为y=38 000+8 000×,
所以y′=8 000=
.令y′=0,则θ=,
当θ∈时,y′<0,此时函数y单调递减;
当θ∈时,y′>0,此时函数y单调递增.
所以当θ=时,ymin=38 000+8 000=51 840.
所以当∠ADC=60°时,造价最低,最低造价为51 840元.