题目
甲、乙协商,在属于乙的一片荒地上由甲负责开发一块 长 30 米、宽若干米的长方形地块,开发出来后 ,分一块以长方形地块的宽为边长的正方形地块归乙使用, 剩下部分归甲使用 ,若使甲可使用的地块面积最大 ,长方形地块的宽应为多少米?A.25B.20C.15D.10
甲、乙协商,在属于乙的一片荒地上由甲负责开发一块 长 30 米、宽若干米的长方形地块,开发出来后 ,分一块以长方形地块的宽为边长的正方形地块归乙使用, 剩下部分归甲使用 ,若使甲可使用的地块面积最大 ,长方形地块的宽应为多少米?
A.25
B.20
C.15
D.10
题目解答
答案
解:选C
设长方形地块的宽应为 x 米,甲可使用的地块面积为 y 平方米
由题意知:归甲的地的长为(30-x )米
y=x(30-x)=-x²+30x=-(x-15)²+15²=-(x-15)²+225
由函数图像可知,抛物线开口向下,有最大值,对称轴为x=15,因此当x=15时,y最大为225
∴选C
解析
考查要点:本题主要考查二次函数的最大值应用,涉及几何图形分割与代数建模能力。
解题核心思路:
- 设定变量:设长方形地块的宽为$x$米,甲使用的面积为$y$平方米。
- 建立函数关系:根据题意,甲的面积是原长方形面积减去乙分得的正方形面积,即$y = x(30 - x)$。
- 求二次函数最大值:通过顶点公式或配方法确定开口向下的抛物线的最高点,对应$x$值即为所求。
破题关键点:
- 正确理解分割方式:乙分得的正方形边长为$x$米,剩余部分为长$(30 - x)$米、宽$x$米的长方形。
- 二次函数顶点公式:最大值出现在$x = -\frac{b}{2a}$,或通过配方直接求解。
步骤1:设定变量
设长方形地块的宽为$x$米,甲使用的面积为$y$平方米。
步骤2:建立面积表达式
- 原长方形面积:$30x$平方米。
- 乙分得的正方形面积:$x^2$平方米。
- 甲的面积:$y = 30x - x^2 = -x^2 + 30x$。
步骤3:求二次函数最大值
将函数配方:
$y = -x^2 + 30x = -\left(x^2 - 30x\right) = -\left[\left(x - 15\right)^2 - 225\right] = -\left(x - 15\right)^2 + 225$
- 抛物线开口向下,最大值在顶点处取得,顶点横坐标为$x = 15$。
- 当$x = 15$时,$y$的最大值为$225$平方米。
结论:长方形地块的宽应为$15$米,对应选项C。