Question

如图所示，将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN，要求B在AM上，D在AN上，对角线MN过C点，已知|AB|=3米，|AD|=2米，且受地理条件限制，|AN|长不超过8米，设AN=x．
（1）要使矩形AMPN的面积大于32平方米，则AN的长应在什么范围内？
（2）若|AN|∈[3，4）（单位：米），则当AM、AN的长度是多少时，矩形花坛AMPN的面积最大？并求出最大面积．

Answer

（1）求出矩形的长与宽，求得矩形的面积，利用矩形AMPN的面积大于32平方米，即可求得AN的取值范围；
（2）求导数，确定函数在[3，4）上为单调递减函数，即可求得面积的最大值．
【解析】
（1）设AN的长为x米（2＜x≤8）
∵，∴AM=
∴SAMPN=AN•AM=
由SAMPN＞32得＞32
∵x＞2，∴3x2-32x+64＞0
∴2＜x＜或x＞8
∵2＜x≤8
∴2＜x＜，即AN的长的取值范围为（2，）；
（2）令，则
∵x∈[3，4），∴y′＜0，∴函数在[3，4）上为单调递减函数
∴当x=3时，取得最大值，即矩形花坛AMPN的面积最大为27m2，此时AN=3m，AM=9m．