Question

某公司為一家制冷設(shè)備廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)某種型號(hào)的長(zhǎng)方形薄板，其周長(zhǎng)為4m．這種薄板須沿其對(duì)角線折疊后使用．如圖所示，ABCD(AB＞AD)為長(zhǎng)方形薄板，沿AC折疊后AB′交DC于點(diǎn)P.當(dāng)△ADP的面積最大時(shí)最節(jié)能，凹多邊形ACB′PD的面積最大時(shí)制冷效果最好．

(1)設(shè)AB＝xm，用x表示圖中DP的長(zhǎng)度，并寫(xiě)出x的取值范圍；

(2)若要求最節(jié)能，應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)薄板的長(zhǎng)和寬？

(3)若要求制冷效果最好，應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)薄板的長(zhǎng)和寬？

 

Answer 1

（1）y＝2，1＜x＜2.（2）當(dāng)薄板長(zhǎng)為m，寬為(2－)m時(shí)，節(jié)能效果最好．（3）當(dāng)薄板長(zhǎng)為m，寬為(2－)m時(shí)，制冷效果最好．

【解析】(1)由題意，AB＝x，BC＝2－x.

因x＞2－x，故1＜x＜2.設(shè)DP＝y，則PC＝x－y.

因△ADP≌△CB′P，故PA＝PC＝x－y.

由PA2＝AD2＋DP2，得

(x－y)2＝(2－x)2＋y2?y＝2，1＜x＜2.

(2)記△ADP的面積為S1，則

S1＝ (2－x)＝3－≤3－2，

當(dāng)且僅當(dāng)x＝∈(1，2)時(shí)，S1取得最大值．

故當(dāng)薄板長(zhǎng)為m，寬為(2－)m時(shí)，節(jié)能效果最好．

(3)記多邊形ACB′PD的面積為S2，則

S2＝x(2－x)＋(2－x)＝3－，1＜x＜2.

于是S2′＝－＝0?x＝.

關(guān)于x的函數(shù)S2在(1，)上遞增，在(，2)上遞減．所以當(dāng)x＝時(shí)，S2取得最大值．

故當(dāng)薄板長(zhǎng)為m，寬為(2－)m時(shí)，制冷效果最好