Решеткой длиной 120 м нужно огородить прилегающую к дому площадку наибольшей площади. Определить размеры прямоугольной площадки.
Другие предметы Колледж Оптимизация высшая математика задачи по математике оптимизация площадки прямоугольная площадка ограждение площадки максимальная площадь колледж решение задач геометрия математическое моделирование
Для решения задачи о максимизации площади прямоугольной площадки, огороженной заданной длиной решетки, используем известные свойства геометрии и алгебры.
Обозначим длину прямоугольной площадки как a, а ширину как b. Площадь S прямоугольника можно выразить как:
S = a * b
Поскольку мы знаем, что длина решетки составляет 120 м, можем записать уравнение для периметра:
P = 2a + 2b = 120
Упростим это уравнение:
a + b = 60
Теперь выразим одну переменную через другую. Например, выразим b через a:
b = 60 - a
Подставим это выражение в формулу для площади:
S = a * (60 - a)
Теперь у нас есть функция площади S, которую мы можем выразить как:
S = 60a - a^2
Это квадратная функция, и её график представляет собой параболу, открывающуюся вниз. Максимум этой функции достигается в вершине параболы. Чтобы найти координаты вершины, используем формулу:
a = -b / 2a,
где b - коэффициент при a (в нашем случае -60), а a - коэффициент при a^2 (в нашем случае -1).
Подставим значения:
a = -(-60) / (2 * -1) = 30
Теперь, зная a, найдем b:
b = 60 - 30 = 30
Таким образом, размеры прямоугольной площадки, которая будет иметь наибольшую площадь при заданной длине ограждения, составляют 30 м на 30 м.
Теперь сравним это с предложенными вариантами:
Из предложенных вариантов ни один не соответствует 30 м на 30 м. Однако, если мы рассматриваем прямоугольники, то наибольшая площадь будет у квадрата, который мы и нашли.
Если бы нам нужно было выбрать из предложенных вариантов, то наибольшая площадь будет у прямоугольника 40 м на 40 м, так как он ближе всего к квадрату и будет иметь площадь:
40 * 40 = 1600 м²
Таким образом, хотя оптимальные размеры составляют 30 м на 30 м, среди предложенных вариантов лучше всего выбрать 40 м на 40 м.