Решеткой длиной 120 м нужно огородить прилегающую к дому площадку наибольшей площади. Определить размеры прямоугольной площадки.
Другие предметы Колледж Оптимизация площади прямоугольника математика колледж оптимизация площадки максимальная площадь прямоугольная площадка задача на оптимизацию
Для решения этой задачи мы будем использовать свойства прямоугольника и понятие максимизации площади при заданном периметре.
1. Определим переменные:
2. Запишем уравнение для периметра:
Периметр P прямоугольника равен 2L + 2W. Мы знаем, что периметр нашей площадки составляет 120 м, поэтому:
2L + 2W = 120.
3. Упростим уравнение:
Разделим обе стороны уравнения на 2:
L + W = 60.
4. Выразим одну переменную через другую:
Выразим W через L:
W = 60 - L.
5. Запишем уравнение для площади:
Площадь S прямоугольника равна произведению длины на ширину:
S = L * W.
Подставим выражение для W:
S = L * (60 - L).
6. Упростим уравнение для площади:
Теперь у нас есть:
S = 60L - L^2.
7. Максимизация площади:
Чтобы найти максимальное значение площади, мы можем воспользоваться методом нахождения производной:
Находим производную S по L:
S' = 60 - 2L.
8. Приравняем производную к нулю:
60 - 2L = 0.
Решим это уравнение:
2L = 60,
L = 30.
9. Найдем значение W:
Теперь подставим L в уравнение для W:
W = 60 - L = 60 - 30 = 30.
10. Вывод:
Таким образом, размеры прямоугольной площадки, которая будет иметь наибольшую площадь, равны:
Эта площадка является квадратом со стороной 30 м, и её площадь составит 900 м².