某造紙廠擬建一座平面圖形為矩形且面積為162平方米的三級污水處理池,池的深度一定(平面圖如圖所示),如果池四周圍墻建造單價為400元/米,中間兩道隔墻建造單價為248元/米,池底建造單價為80元/米
2,水池所有墻的厚度忽略不計.
(1)試設(shè)計污水處理池的長和寬,使總造價最低,并求出最低總造價;
(2)若由于地形限制,該池的長和寬都不能超過16米,試設(shè)計污水池的長和寬,使總造價最低,并求出最低總造價.
(1)設(shè)污水處理池的寬為x米,則長為
米.
則總造價f(x)=400×(2x+
)+248×2x+80×162=1296x+
+12960
=1296(x+
)+12960≥1296×2×
+12960=38880(元),
當(dāng)且僅當(dāng)x=
(x>0),即x=10時,取等號.
∴當(dāng)長為16.2米,寬為10米時總造價最低,最低總造價為38880元.
(2)由限制條件知
,∴10
≤x≤16.
設(shè)g(x)=x+
(10
≤x≤16),
由函數(shù)性質(zhì)易知g(x)在[10
,16]上是增函數(shù),
∴當(dāng)x=10
時(此時
=16),g(x)有最小值,即f(x)有最小值
1296×(10
+
)+12960=38882(元).
∴當(dāng)長為16米,寬為10
米時,總造價最低,為38882元.