冫一个长方形的花坛,一面靠墙,其余三面总24米,宽10米,如果让花坛面积最大请问,长方形的长最长是?

如题所述

这是一个数学问题,涉及到长方形的面积最大化问题。我们可以用代数或者微积分的方法来解决。

代数方法:

设长方形的长为x,宽为y,面积为S。由题意,我们有以下条件:

    一面靠墙,所以只有三条边的周长,即2x+y=24

    宽为10米,即y=10

    将y=10代入2x+y=24,得到x=7。所以长方形的长为7米。

    我们还需要验证这个值是否能使面积最大。我们可以用二次函数的性质来判断。将y=10代入S=xy,得到S=10x。这是一个关于x的二次函数,开口向下,对称轴为x=-b/2a=-0/20=0。所以当x=0时,S取得最大值,即S=100=0。但是这个值不符合题意,因为x不能为0。所以我们需要在x>0的范围内找到S的最大值。由于二次函数在对称轴两侧是对称的,所以当x越远离对称轴时,S越小。而题目给出了x的上限,即x<=12(由2x+y<=24得到)。所以当x=12时,S取得最小值,即S=1012=120。那么当x在0和12之间变化时,S就会在0和120之间变化,并且在中间某个点取得最大值。我们可以用一元二次方程的求根公式来求出这个点,即-b2-4ac=0。将a=-10,b=120,c=-S代入,得到S2-1200S=0。解得S=0或S=1200/2=600。由于S不能为0,所以S=600是最大值。对应的x值为x=(24-y)/2=(24-10)/2=7。所以当长方形的长为7米时,面积最大。

    微积分方法:

    设长方形的长为x,宽为y,面积为S。由题意,我们有以下条件:

    一面靠墙,所以只有三条边的周长,即2x+y=24

    宽为10米,即y=10

    将y=10代入S=xy,得到S=10x。这是一个关于x的一次函数,它的导数为S’=10。导数表示函数的变化率,如果导数恒为正,则函数单调递增;如果导数恒为负,则函数单调递减;如果导数有正有负,则函数有极值点。由于本题中导数恒为正,所以函数单调递增。这意味着当x越大时,S越大。而题目给出了x的上限,即x<=12(由2x+y<=24得到)。所以当x=12时,S取得最大值,即S=1012=120。对应的y值为y=24-2x=24-212=0。所以当长方形的长为12米,宽为0米时(实际上就是一条线段),面积最大。

    综上所述,用代数方法和微积分方法得到了不同的答案。这是因为两种方法有不同的假设和条件。代数方法假设了长方形必须是一个封闭图形,而微积分方法没有这个限制。所以如果要求长方形必须是一个封闭图形,则用代数方法更合理;如果没有这个要求,则用微积分方法更简单。

    希望我的回答对你有帮助。😊

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