Фермер має 600 м металевої сітки, якою він хоче обгородити загін для телят. Яку форму загону слід обрати, щоб він мав найбільшу площу?
Розв’язання
Позначимо довжину та ширину загону через a і b. Периметр прямокутника дорівнює P=2(a+b). За умовою P=600м, отже, a+b=300м.
Площа загону S=a⋅b. Щоб знайти максимум площі при фіксованій сумі a+b, скористаємося властивістю середніх арифметичного і геометричного або простою алгеброю: S=a(300−a)=300a−a2.
Функція S(a) є параболою, що розкривається вниз, тому її максимум досягається у вершині, де a=2300=150м. Тоді b=300−150=150м.
Відповідь:
Обмежувальну сітку слід розподілити так, щоб утворити квадрат зі сторонами по 150м (площа 22500м2).
Розбір зрозумілий?
§ 22. Частота та ймовірність ви- падкової подіїЗавдання 28с. 249
Оптимальна форма загону
Умова
Фермер має 600 м металевої сітки, якою він хоче обгородити загін для телят. Яку форму загону слід обрати, щоб він мав найбільшу площу?
Що треба знати
Для фіксованого периметра найбільшу площу має квадрат (або коло). Серед усіх прямокутників з однаковим периметром площа квадрата є максимальною.
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Спочатку визначте, як розподілити довжину сітки на дві сторони прямокутника, щоб отримати максимальну площу.
Розв’язання крок за кроком
Позначимо довжину та ширину загону через a і b. Периметр прямокутника дорівнює P=2(a+b). За умовою P=600м, отже, a+b=300м.
Площа загону S=a⋅b. Щоб знайти максимум площі при фіксованій сумі a+b, скористаємося властивістю середніх арифметичного і геометричного або простою алгеброю: S=a(300−a)=300a−a2.
Функція S(a) є параболою, що розкривається вниз, тому її максимум досягається у вершині, де a=2300=150м. Тоді b=300−150=150м.
Відповідь:
Обмежувальну сітку слід розподілити так, щоб утворити квадрат зі сторонами по 150м (площа 22500м2).