Фермер хочет оградить прямоугольный участок по одну сторону реки, таким образом,
что река будет огораживать одну из сторон загона. Общая длина имеющегося штакетника
составляет 80 метров. Пусть у метров длина их метров ширина этого прямоугольного
участка соответственно, а S - его площадь.
а) Выразите у через х.
b) Найдите выражение для S через х, указав ограничения для х.
c) При каких размерах площадь участка будет максимальной?
Answers & Comments
Ответ:
(a) Выразить y через x.
Для этого вам нужно использовать условие, что общая длина забора равна 80 метров. Так как река ограничивает одну сторону прямоугольника, то периметр прямоугольника равен сумме трех сторон:
80 = x + 2y
Отсюда вы можете выразить y через x:
y = 40 - x/2
(b) Найти выражение для S через x, указав ограничения для x.
Для этого вам нужно использовать формулу для площади прямоугольника:
S = x * y
Подставив y из предыдущего пункта, вы получите:
S = x * (40 - x/2) = 40x - x^2/2
Ограничения для x следуют из того, что x и y должны быть положительными числами:
0 < x < 80
© При каких размерах площадь участка будет максимальной?
Для этого вам нужно найти максимум функции S(x) на интервале (0, 80). Для этого вам нужно найти производную функции S(x) и приравнять ее к нулю:
S’(x) = 40 - x = 0
x = 40
Это критическая точка функции S(x). Чтобы проверить, что это точка максимума, вам нужно использовать вторую производную или тест первой производной. Например, вы можете посчитать вторую производную и подставить x = 40:
S’'(x) = -1
S’'(40) = -1
Так как вторая производная отрицательна, то это значит, что функция S(x) имеет максимум в точке x = 40. Это значит, что площадь участка будет максимальной, когда x = 40 метров и y = 20 метров. Вы можете проверить это, подставив x и y в формулу для S:
S = 40 * 20 = 800
Объяснение: