某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为162平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建
问题描述:
某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为162平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/米2,水池所有墙的厚度忽略不计.
(1)试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;
(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价.
答
(1)设污水处理池的宽为x米,则长为
米.162 x
则总造价f(x)=400×(2x+
)+248×2x+80×162=1296x+2×162 x
+129601296×100 x
=1296(x+
)+12960≥1296×2×100 x
+12960=38880(元),
x•
100 x
当且仅当x=
(x>0),即x=10时,取等号.100 x
∴当长为16.2米,宽为10米时总造价最低,最低总造价为38880元.
(2)由限制条件知
,∴10
0<x≤16 0<
≤16162 x
≤x≤16.1 8
设g(x)=x+
(10100 x
≤x≤16),1 8
由函数性质易知g(x)在[10
,16]上是增函数,1 8
∴当x=10
时(此时1 8
=16),g(x)有最小值,即f(x)有最小值162 x
1296×(10
+1 8
)+12960=38882(元).800 81
∴当长为16米,宽为10
米时,总造价最低,为38882元.1 8