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直线型模型及求最大值问题

时间:2023-07-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:整理数据,将问题数学化,如图7-1所示。图7-2如图7-2所示,问题可转化为:动点P在直线EF上运动,求长方形PHCG的最大值。在线段EF上取一点P,则公园面积取决于P点的位置。直线EF的方程是。

直线型模型及求最大值问题

例:为了保护环境,实现城市绿化,房地产公司决定在拆迁地长方形ABCD处规划一块长方形地面建造住宅小区公园,公园一边落在CD上,但不能超过文物保护区AEF的EF边。问:如何设计才能使公园占地面积最大。设AB=CD=200m,BC=AD=60m,AE=60m,AF=40m。

【模型准备】

整理数据,将问题数学化,如图7-1所示。

图7-1

【模型假设】

以CD为一边建造公园小区,又不能越过EF,因此公园PHCG的一角只能落在EF上,为此,以A为原点,AB方向为x轴,AD方向为y轴建立直角坐标系,如图7-2所示。

图7-2(www.xing528.com)

【建立模型】

如图7-2所示,问题可转化为:动点P在直线EF上运动,求长方形PHCG的最大值。

【模型求解】

在线段EF上取一点P,则公园面积取决于P点的位置。直线EF的方程是。设P点的坐标为,则长方形公园的面积为S=

可见,当x=10,时,Smax=24067m2

【模型应用】

问题:如何设计才能使公园占地面积为30000m2

问题的解决:因为Smax=24067m2<30000m2,所以公园占地面积不可能为30000m2

评析:问题的解决过程体现了数学建模的思想,对模型应用的设计可加深学生对数学建模思想的理解。

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