设计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm2,画面的宽与高的比为λ(λ>0),画面的上、下各留8cm空白,左、右各留5cm空白.
(1)用λ表示宣传画所用纸张面积S=f(λ);
(2)判断函数S=f(λ)在(0,+∞)上的单调性,并证明你的结论;
(3)当λ取何值时,宣传画所用纸张面积S=f(λ)最小?
(1)设画面高为xcm,宽为λxcm,则λx2=4840.
所以纸张面积为S=f(λ)=(x+16)(λx+10)=λx2+(16λ+10)x+160,---------(2分)
将x=代入上式,得S=f(λ)=5000+44(8+).----------(4分)
(2)设0<λ1<λ2≤
则f(λ1)-f(λ2)=44[8(-)+(-)]=
44[8(-)+(-)]=44(-)(8-)-----------(6分)
当0<λ1<λ2≤时,<,∴>8,
∴8-<0,
∴f(λ1)-f(λ2)>0,即f(λ1)>f(λ2),
∴函数S=f(λ)在(0,]上是减函数.
同理可证S=f(λ)在[,+∞)上是增函数.-----------(8分)
(3)由(2)知,当λ∈(0,]时,S=f(λ)是减函数,∴f(λ )≥f()
当λ∈[,+∞)时,S=f(λ)是增函数,∴f(λ )≥f();
∴当λ=时,Smin=f()=6760cm2
答:λ=时,使所用纸张面积最小为6760cm2-----------(10分)