095_07B_q08
95 指考數學乙 第 8 題
📅 95 年 📝 指考數學乙 第 8 題 題型:選填 課綱:99課綱
一農夫想用 $66$ 公尺長之竹籬圍成一長方形菜圃,並在其中一邊正中央留著寬 $2$ 公尺的出入口,如下圖示。此農夫所能圍成的最大面積為 ____ 平方公尺。
長方形菜圃示意圖
長方形菜圃示意圖
二次函數配方法求極值算幾不等式求最大面積長方形周長與面積公式應用多項式多項式函數與運算
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$289$

詳解
設圍成的長方形菜圃之長為 $x$ 公尺,寬為 $y$ 公尺。 菜圃的其中一邊留有 $2$ 公尺的出入口,因此竹籬圍出的總邊長為兩長兩寬的和減去出入口的寬度: $$(2x + 2y) - 2 = 66 \implies 2x + 2y = 68 \implies x + y = 34$$ 我們要求此菜圃的最大面積 $A = x \cdot y$。 **解法一:配方法(二次函數求極值)** 將 $y = 34 - x$ 代入面積公式: $$A(x) = x(34 - x) = -x^2 + 34x$$ 我們進行配方: $$A(x) = -(x^2 - 34x) = -(x^2 - 34x + 17^2) + 17^2 = -(x - 17)^2 + 289$$ 當 $x = 17$ 公尺時,菜圃可圍成的最大面積為 $289$ 平方公尺(此時寬 $y = 34 - 17 = 17$ 公尺)。 **解法二:算幾不等式** 因為 $x, y > 0$,由算幾不等式得: $$\dfrac{x + y}{2} \ge \sqrt{xy} \implies \dfrac{34}{2} \ge \sqrt{xy} \implies 17 \ge \sqrt{xy}$$ 兩邊平方,得: $$xy \le 17^2 = 289$$ 當且僅當 $x = y = 17$ 時,等號成立。 因此,所能圍成的最大面積為 $289$ 平方公尺。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。